Tanjiro est un jeune homme à la peau plutôt bronzée et au physique athlétique. Il a des cheveux noirs ébouriffés avec des pointes bordeaux, peignés en arrière pour exposer son front, et de larges yeux rouge foncé avec des pupilles blanches qui semblent plus claires autour de la partie inférieure de son iris. Il a également une cicatrice en haut à gauche de son front, qu’il a reçue lorsqu’il a protégé son jeune frère d’une chute de brasero. Tanjiro ressemble remarquablement à son ancêtre Sumiyoshi, possédant la même structure faciale, les mêmes yeux et la même coiffure que lui, bien que les cheveux de Sumiyoshi soient plus longs, à peu près à la longueur des épaules et seraient attachés en queue de cheval derrière sa tête.
Tanjiro est gentil de nature et a été décrit par d’autres comme ayant des yeux très doux. Il fait preuve d’une grande détermination et n’abandonne pas une fois qu’il a un objectif à atteindre ; le meilleur exemple en est sa quête acharnée pour trouver un remède à Nezuko. Même s’il est relativement fort tout seul, Tanjiro n’est pas opposé à demander de l’aide aux autres quand il en a besoin. Il est très protecteur envers ses amis et encore plus envers sa jeune sœur. Cependant, malgré sa nature gentille et compréhensive, Tanjiro a une limite à sa tolérance et a un dégoût pour l’impolitesse et la lâcheté car il s’énerve facilement des gémissements constants de Zenitsu Agatsuma, et se met en colère contre les actions barbares d’Inosuke Hashibira.L’attribut le plus remarquable de Tanjiro est sa capacité d’empathie avec n’importe qui, même les Démons, ce qui le fait souvent hésiter avant de porter le coup final. Ce moment d’hésitation a un inconvénient, car il a permis à certains Démons de profiter de la nature compréhensive de Tanjiro pour récupérer et continuer le combat en de rares occasions. Cependant, à mesure que Tanjiro acquiert de l’expérience au fil des années de service, il devient plus calculateur et plus strict dans ses décisions. Son courage pour protéger les faibles l’engage à affronter son ennemi avec respect et dignité, que ce soit contre les bonnes personnes ou les Démons malfaisants.