De kop-romp lengte is 50 tot 80 mm, de staart heeft een lengte van 45 tot 75 mm, en het gewicht is 4 tot 12 gram. De vacht van de Dwergmuis is tweekleurig, de bovenkant is geelbruin tot oranjebruin en de onderkant is wit tot vuilwit. Deze kleuren zijn duidelijk van elkaar gescheiden, dit noemen ze de demarcatielijn.
In de winter is de vacht donkerder dan in de zomer. Ze hebben een lange en beweeglijke staart die tweekleurig is en een pluimpje die bij het ouder worden afslijt.
De ogen zijn klein en de snuit is stomp. De oorschelpen steken nauwelijks uit de vacht en zijn klein en behaard. De staart gebruiken ze om overal in te kunnen klimmen zoals in rietstengels en grasstengel, dat is dus een grijporgaan.
In de vrije natuur leven ze gemiddeld 6 maanden, maximaal 18 maanden, in gevangenschap tot 5 jaar.

Voornamelijk leeft de Dwergmuis van het voorjaar tot het najaar bovengronds en dan het liefste in hoge grassen, planten en aren. Hij is vooral in de nacht actief. Echter in de winter leven ze meer op de grond en zijn dan ook meer overdag actief. Het zijn goede klimmers, zelfs in grasstengels zonder op de grond te komen. Dit doen ze met behulp van hun staart. Worden ze verstoord dan laten ze zich direct op de grond vallen om zich daar uit de voeten te maken. Ze leven voornamelijk in hoog gras, graan- en rietvelden, ruigen en dijkbegroeiing, maar ook in kreupelhout, houtwallen, hagen, braamstruiken en in de duinen. Zolang er maar een dichte vegetatie is.

Ook vind je ze in verwilderde tuinen, bermen, en overwoekerde heggen en bosranden. Soms in de winter zoeken ze graanschuren, hooimijten of strobalen op.