De witbuikzeearend is een grote roofvogel met een spanwijdte van 180 tot 220 cm en een lichaamslengte van 75 tot 85 cm. Het gewicht bedraagt 2.5 tot 4.2 kg. Net als bij andere arendsoorten zijn de vrouwelijke dieren groter dan de mannelijke witbuikzeearenden. De volwassen witbuikzeearend heeft een wit verenkleed met donkergrijze vleugeks. Jonge vogels hebben een grijsbruin verenkleed. De staart is net als bij alle zeearenden kort en wigvormig.