身長は当初五尺五寸（約166.7cm）の設定[12]だったが、165cm[13]に変化し、その後167cmで固定された[14]。しかし読者により周囲の人物との身長の比率がおかしいことを指摘され、133巻『おしえて両津先生 派出所七ふしぎの巻』にて152cmへと大幅に設定が変更された（この話によると、「167cm」は作者・秋本治本人の身長であり、その身長をそのまま適当に両津に割り当ててしまったとのこと）。現在は161cmになっている（『超こち亀』より[6]。152cmだと警察官の採用時下限である160cmを突破できないからと思われる）。
体重は71kg（55巻『両さんの減量作戦の巻』では75kg→38kg、61巻『I am スーパー仮面!!の巻』では40kgに変化）。スリーサイズは95・85・90（20巻『鋼鉄の人!の巻』の時のみチェスト100cm（バスト90cm（当時）の麗子の健康診断票を見て「わしと10cmしか違わない」から推定。ただし80cmとも取れる）、7巻『マシンガンの男!?の巻』の時のみウエスト93cm）。血液型はB型（40巻『人生最悪の日…!?の巻』の時と90巻『警察手帳進化論の巻』の時のみO型）。
特徴のある顔でゴリラに似ている。髪型は剛毛の角刈り（少年時代は丸坊主）で眉毛はマクドナルドの商標のように（あるいはフリーダ・カーロの自画像のように）繋がって（第1巻の時は別の形をしている）おり、無精髭を生やしている。靴・靴下を履かず、サンダル履き。制帽は滅多に被らない。夏は当然半袖、冬でも長袖を捲り上げた姿で生活をしている。因みに、連載当初は裾捲りもしていた（1980年頃まで）。入浴をするのが面倒（又は嫌い）で数ヶ月入浴しない事もあり、また洗濯も数ヶ月に一度しかしない（クリーニングに至っては数年に一度）。64巻で生え変わるまで歯は全て乳歯だった[15]。指紋は四角い[16]。その骨格は、人間ドックにより55万年以前の原人の骨に酷似していることが判明している[17]。花山理香によれば150歳まで生きるという[18]（天国に来ると迷惑なので、さらに追加する予定。なお、地獄側・冥界ですら受け入れを拒否する姿勢をとっている。なお、神様（?）は、両津が死んだ場合、受け入れ先がないため、現世に留まる可能性を示唆）。
両津の体は普通の人間と異なりゴキブリ並みの生命力を兼ね備えており、溶岩に転落や大爆発など幾度となく痛い目にあっても無傷で、万が一にケガをしたとしても、必ず復活している（この為、大原は過剰すぎるほどのおしおきを下すときも） 。濃硫酸をブランデーで割って飲んでも大丈夫（中川談）。また、石鹸（手作り）を食べたこともあったり、[19]（出来立ての石鹸には苛性ソーダ等の劇薬が含まれている）ゴムゴムの実を食べてゴム人間になったこともある[20]。体内には見た目がマンガのばい菌のようでどんな病原体もやっつける最強の抗体「リョーツGPXワクチン」を持っているが[21]、これは最悪な環境でしか生きられず、環境が良くなると弱ってしまう[22]。また、これを常人に接種することは、子供がウォッカを一気飲みすることと同じくらいに危険らしい。
1994年に警察官の制服デザインが変更された当初は、両津もこれに合わせて現行の冬服上衣や活動服を着用していたが、宴会でビールの掛け合いをした後にストーブのそばで乾かしていたら燃えて灰になってしまったり、ゲロを吐いて廃棄処分にしたり、自転車で店に突っ込んでボロボロになったりしてしまい[23]、以後10年以上が経った現在でも、それまでの旧型制服を着用し、警棒など装備品や階級章まで旧型を着けて勤務している。上着の下に着る制服用のワイシャツと夏服は、燃やさなかったため現行デザインのものを着用し、夏服時には装備品も現行のものを着けている（なお、アニメ版はデザイン変更から2年がたってから放映されているが両津以外の人物も全員旧型をベースにした制服となっていた）。制服を着用していてもその顔立ちから警察官と思われず隣接署の警察官から職務質問を受けたこともある。
婦警たちからの評判はやや悪く（麗子、纏、早矢、マリアなど一部を除く）、「結婚したくない男性No.1」という不名誉な記録に何回も選ばれていて、かなり酷く罵られており、色々と酷い目に遭わされている（そもそも葛飾署では婦警の方が何かと優遇されている）。しかし、両津自身も様々な手を使って邪知暴虐に復讐の手を下す。最も酷い復讐は、自分の裸を撮影し、その映像を婦警寮全てに流した事である。しかし、部長・中川・麗子が休暇を取り、代わりに纏と早矢が派出所に勤務したときは出入りする婦警の輪にすんなり馴染んでいた。また、アニメでは記憶喪失していた時に知り合った少女に好かれており、人情的な一面を知る女性からはモテるようである。
くじ運がかなり強く、福引で特等のヨーロッパ旅行を当てたり[24]、両国国技館での大相撲の升席を獲得している[25]。
破天荒かつ型破りな性格で、いつも上司の巡査部長・大原大次郎に怒鳴られている新葛飾署の「問題児」。喧嘩はやたら強く、超人と言うに相応しい体力を持つ。問題児ではあるが、新人当時から犯人の検挙率は高い（大物の窃盗犯を逮捕したこともある。本人曰く、掲載と次の掲載の間に犯人を捕まえていたり、真面目に仕事をしたりしているという）。この検挙率の高さを買われ、一時期だが刑事になった事もある（刑事講習も当然修了したのだろう）。しかし諸事情により自ら希望して地域課に再度に戻っている。また、喧嘩の仲裁、酔っ払いの保護、お年寄りの世話、近所の悩み相談等「交番のおまわりさん」としての能力は決して低くはない。一時的にまじめになった時など、非常に頼りになるお巡りさんと化す。その為、上野や大阪に出向した際には現地で頼りにされている程である。また警視庁の代表として柔道や剣道の大会等にも強制的に参加させられたりしており、それらの大会では基本的に好成績をおさめる。これらの理由により、何をしても懲戒免職にならずに済んでいる（もう一つの理由として、もし免職して一般人になった時に、何をしでかすか分からないので、警察官として監視しているのもあり、実際に警察を辞した両津が暴走しすぎたがために、やむなく署が両津を警察に復職させたことも少なくない）。
また、真面目に仕事をするケースもいくつかある。