Tallsparven brukar beskrivas som en systerart till gulsparven där det gula pigmentet är utbytt mot vitt. Den adulta hanen är kontrastrikt färgad med rödbrun strupe och brett ögonbrynstreck. Den har ett vitt centralt hjässband omgivet av svart och en vit fläck under och bakom ögat omgiven av svart. Resten av fågel är färgad i rödbrunt och vitt. Undersidan är vit med längsstreckade ljusbruna ränder och den saknar all tillstymmelse till gult eller grönt i sin fjäderdräkt. Dess sång, lock- och varningsläten liknar gulsparvens