De woelrat is een gedrongen, plompe woelmuis met een vrij stompe snuit en een kortbehaarde staart. De bovenzijde is grijsbruin tot zwart, de onderzijde is lichter van kleur. De kop-romplengte is maximaal 20 cm, de staart tot 13,5 cm lang. Het gewicht bedraagt 210 g, met uitschieters tot 295 g (Lange et al. 1994). De woelrat is een uitstekende zwemmer en duiker, met zwemborstels aan de achterpoten. Aan land blijft hij zo veel mogelijk onder de grond. De meeste woelratten halen hun tweede levenswinter niet, maar bij uitzondering kan een woelrat drie jaar oud worden. De draagtijd bedraagt 21-22 dagen; vrouwtjes krijgen in het zomerhalfjaar 2-4 worpen van 3-7 jongen (gemiddeld 4,5). Vroeg in het seizoen geboren dieren krijgen nog in hetzelfde jaar zelf jongen.