Боярышник однопестичный может расти как кустарник, или как дерево, с обхватом ствола  до метра, и высотой достигающей 10 м. Кора ствола и основных ветвей серые, или серо-коричневые, побеги второго и третьего порядка  красно-коричневого цвета. Молодые веточки не густо опушены, а взрослые с гладкой корой. Колючки, малочисленные, короткие (до 1 см), побегового происхождения, не облиственные.

Простые листья с сетчатым жилкованием, развиваются из яйцевидно-конических почек. Форма листьев – обратно яйцевидная, листорасположение супротивное. Листовая пластинка может быть зубчатой, лопастной или раздельной. У искусственно выведенных сортов боярышника однопестичного могут быть  перисто-рассеченные листовые пластинки.