Avec une longueur de crâne de 26,7 à 42 cm en moyenne, il est généralement admis que c'est le lion qui possède la plus grande longueur de crâne parmi les grands félins devançant ainsi dans ce domaine le tigre de Sibérie qui est la sous espèce de tigre ayant le crâne le plus imposant avec une longueur en moyenne de 25,3 à 38 cm environ.
Les lions ont des yeux ambre voire jaunes et une truffe noire. Leurs oreilles, couleur sable, sont arrondies. Ils possèdent des griffes rétractiles qui sont protégées par des fourreaux de chair. Leurs canines peuvent atteindre six centimètres de long. Leur langue est recouverte de papilles cornées recourbées leur permettant de saisir la nourriture, mais aussi de se débarrasser des parasites.
Les mâles possèdent une longue crinière, le plus souvent brun foncé, mais également dans certains cas, noire, brun clair ou fauve. Les lions du parc national du Tsavo, sont quant à eux dépourvus de crinières. La crinière apparaît vers l'âge de trois ans et s'étend des joues jusqu'au-dessus des épaules, quelquefois aussi sur le ventre et sur la poitrine. La forme et la couleur des mâles peuvent varier non seulement entre les individus, mais également chez un même individu au cours de sa vie en fonction de sa constitution physique.
Une crinière longue et foncée est un indicateur d'une bonne constitution et d'une grande force de combat, car le statut hormonal et la nutrition ont des conséquences sur l'épaisseur ainsi que sur la longueur de la crinière. Des examens expérimentaux avec des crinières empaillées ont montré que les femelles réagissent positivement aux modèles avec une crinière longue et sombre, et que les mâles évitent les modèles aux crinières prononcées. L'explication en est qu'une crinière foncée et épaisse constitue un handicap, car elle capte et conserve la chaleur. Les mâles ainsi handicapés, mais néanmoins « survivants », se révèlent donc être les porteurs de meilleurs gènes. Cela est avéré par le fait qu'un animal affaibli d'une manière ou d'une autre présente une crinière plus claire et moins importante (des changements d'aspect de la crinière ont été observés chez un même individu au cours du temps).
En pratique, la crinière pourrait être une protection contre les coups de griffes lors de combats contre des mâles rivaux.
Par ailleurs, les dernières recherches ont également prouvé que la température a aussi un effet important sur la longueur de la crinière, et les mâles de régions plus froides, même indépendamment de leur sous-espèce, forment une crinière plus importante que ceux vivant dans des régions très chaudes. Ainsi, les individus mâles des zoos de régions au climat plus continental forment le plus souvent une crinière bien plus importante que celle de leurs congénères restés dans des pays plus chauds.
Chez les lions d'Asie, ainsi que certains spécimens d'Afrique de l'Ouest (au parc de la Pendjari au Bénin, par exemple), la crinière est clairement moins prononcée que chez leurs cousins d'Afrique, les poils ont la particularité d'être également plus fins.