上体自额至尾上覆羽，包括翅上内侧覆羽概橄榄褐色；腰和尾上覆羽稍淡；飞羽、尾羽及翅上外侧覆羽黑褐色，外缘以黄绿色。下体概棕黄色，但颏、喉较淡，两胁较深暗。
两性相似。
虹膜褐色；上嘴黑褐，下嘴淡褐，基部富于黄色；跗蹠暗褐色。
　　量衡度：
　　　性别 体重 全长 嘴峰 翅 尾 跗蹠
　　　♂♂(10) 6.7 99.2 7.8 52.6 45.0 18.64
(6-7) (90-106) (7.2-8.5) (50-60) (41-47) (17.1-21)
　　　♀♀(10) 7.25 100.2 7.83 49.8 42.7 18.77
　　(6.5-8) (89-105) (7.3-8.6) (47-52) (40-44) (17.8-20.0)

小型鸟类（体长90-106mm）。上体概橄榄褐；眉纹皮黄；下体棕黄色。

　　量衡度：
　　　性别 体重 全长 嘴峰 翅 尾 跗蹠
　　　♂♂(10) 6.7 99.2 7.8 52.6 45.0 18.64
(6-7) (90-106) (7.2-8.5) (50-60) (41-47) (17.1-21)
　　　♀♀(10) 7.25 100.2 7.83 49.8 42.7 18.77
　　(6.5-8) (89-105) (7.3-8.6) (47-52) (40-44) (17.8-20.0)

棕腹柳莺主要栖息于海拔500-3600m的阔叶林、针叶林缘的灌丛中，亦见于低山丘陵和山脚的针叶林，或阔叶疏林和灌丛草甸。常单独或成对、成小群活跃于树枝间，性情很活泼。
鸣声轻缓且细弱，似 “tuee-tuee-tuee……”，叫声轻柔似蟋蟀振翅的 “chrrup” 或 “chrrip” 声 (约翰?马敬能等, 2000)。
在陕西周至，于4-7月剖检22个胃，食物全系昆虫，有甲虫、蟓甲、蚊、蝇及鞘翅目昆虫；在贵州，于3、5、7、8、12月共剖检9个胃，全系昆虫，其中有甲虫、鞘翅目昆虫成虫或幼虫和蚂蚁等；在甘肃胃检中有鞘翅目和膜翅目昆虫碎片；在四川，于3-7月和11-12月解剖65个胃，全为昆虫，包括有金花甲、步行虫等鞘翅目昆虫的成虫和幼虫，半翅目的蝽蟓，膜翅目的蚂蚁，双翅目的蝇类及鳞翅目和直翅目等昆虫。
繁殖期5-9月。
李桂垣等 (1985) 报道：棕腹柳莺在四川省境内，常见于山地针叶林、稀疏阔叶林或灌丛间。
7月6-10日曾在四川甘洛和彭县海拔1500-1600m处，先后发现三巢，筑于幼龄杉树中下层枝桠上，用藤本植物系于枝桠末端，或置于耕地间的草丛上，用数根草杆支架着，距地高一般0.3m左右。巢呈杯形，巢口开于侧面，用禾本科细草叶、根、茎或杂以苔藓筑成，内垫鸡毛。巢的大小分别为：外径8.5×10cm，10.5cm，8cm；内径3.5cm，5.3cm，3.5cm；高13cm，9.1cm，13cm；深7cm，7.8cm，6cm。7月1日彭县发现一巢，曾见成鸟衔食饲喂巢中的一只翠金鹃Chalcites maculaus（雏鸟），其余二巢，分别有4雏和4枚卵。卵呈纯白色。卵（4枚）平均重1.25g，大小为：15.3×12mm，15×11.6mm，15×12mm，14.8×12mm。
8月30日和9月3日采于贵阳的2只标本正在换羽。初级飞羽第9枚和第5枚基部被鞘，1-4枚尚未更换，其余初级飞羽已换成新羽。次级飞羽尚未更换。尾羽基部全部更换。

棕腹柳莺主要栖息于海拔500-3600m的阔叶林、针叶林缘的灌丛中，亦见于低山丘陵和山脚的针叶林，或阔叶疏林和灌丛草甸。常单独或成对、成小群活跃于树枝间，性情很活泼。
鸣声轻缓且细弱，似 “tuee-tuee-tuee……”，叫声轻柔似蟋蟀振翅的 “chrrup” 或 “chrrip” 声 (约翰?马敬能等, 2000)。
在陕西周至，于4-7月剖检22个胃，食物全系昆虫，有甲虫、蟓甲、蚊、蝇及鞘翅目昆虫；在贵州，于3、5、7、8、12月共剖检9个胃，全系昆虫，其中有甲虫、鞘翅目昆虫成虫或幼虫和蚂蚁等；在甘肃胃检中有鞘翅目和膜翅目昆虫碎片；在四川，于3-7月和11-12月解剖65个胃，全为昆虫，包括有金花甲、步行虫等鞘翅目昆虫的成虫和幼虫，半翅目的蝽蟓，膜翅目的蚂蚁，双翅目的蝇类及鳞翅目和直翅目等昆虫。

棕腹柳莺主要栖息于海拔500-3600m的阔叶林、针叶林缘的灌丛中

繁殖期5-9月。
李桂垣等 (1985) 报道：棕腹柳莺在四川省境内，常见于山地针叶林、稀疏阔叶林或灌丛间。
7月6-10日曾在四川甘洛和彭县海拔1500-1600m处，先后发现三巢，筑于幼龄杉树中下层枝桠上，用藤本植物系于枝桠末端，或置于耕地间的草丛上，用数根草杆支架着，距地高一般0.3m左右。巢呈杯形，巢口开于侧面，用禾本科细草叶、根、茎或杂以苔藓筑成，内垫鸡毛。巢的大小分别为：外径8.5×10cm，10.5cm，8cm；内径3.5cm，5.3cm，3.5cm；高13cm，9.1cm，13cm；深7cm，7.8cm，6cm。7月1日彭县发现一巢，曾见成鸟衔食饲喂巢中的一只翠金鹃Chalcites maculaus（雏鸟），其余二巢，分别有4雏和4枚卵。卵呈纯白色。卵（4枚）平均重1.25g，大小为：15.3×12mm，15×11.6mm，15×12mm，14.8×12mm。
8月30日和9月3日采于贵阳的2只标本正在换羽。初级飞羽第9枚和第5枚基部被鞘，1-4枚尚未更换，其余初级飞羽已换成新羽。次级飞羽尚未更换。尾羽基部全部更换。

仅冬季见于尼泊尔，缅甸，越南，老挝，柬埔寨和泰国西北部。

新疆（伊犁地区及天山森林带）（留鸟）、青海（东部、青海湖、札陵湖、东南部斑玛）、陕西（南部）、甘肃（宕昌县南河乡）、重庆（万州）、四川（北部平武、汶川、东部万源、中部二郎山、宝兴、西部康定、西南部木里）、贵州、云南（西北部丽江、西部）、广西、湖北西部、安徽（黄山）、福建（挂墩）（繁殖鸟）、云南、广东、福建（冬候鸟）、河南、山东（旅鸟，？繁殖鸟）。

Howard & Moore (1991) 认为棕腹柳莺P. subaffinis和黄腹柳莺P. affinis极为相似，而将棕腹柳莺列为黄腹柳莺的1个亚种。Williams (1967) 列出一些介于2种之间的标本为佐证，来证明本种是黄腹柳莺的1个亚种。Alstr?m & Olsson (1992) 认为本种与黄腹柳莺是有区别的，如黄腹柳莺的上体呈橄榄绿色，而非棕腹柳莺的橄榄褐色；黄腹柳莺的眉纹黄色而非棕腹柳莺的皮黄色；黄腹柳莺的下体呈黄色，而非棕腹柳莺的棕黄色；棕腹柳莺的鸣声似黄腹柳莺但较轻慢而细弱且无前装饰声，似 “tuee-tuee-tuee……” 声。叫声为轻柔似蟋蟀的振翅的 “chrrup” 或 “chrrip” 声，而非黄腹柳莺的偏高的 “chep” 声；它们的繁殖区重叠，无中间类型出现。因而，认为本种应为独立种，而非黄腹柳莺的1个亚种。
我们认为本种在我国境内的繁殖分布区与黄腹柳莺在我国境内的繁殖分布区大面积地重叠，又无中间类型的出现，说明它们之间已完全处于生殖隔离，因此应作为独立种。
棕腹柳莺在全世界共计有2亚种，即指名亚种P. s. subaffinis和尼泊尔亚种P. s. arcanus，我国境内只有1亚种。