Gråbröstad vireo är en liten medlem av familjen, med olivgrönt på panna och rygg som kontrasterar med ljus undersida. Noterbart är vita ögon. Liknande citronbröstad vireo har ett gult bröstband. Sången består av en upprepad serie med "wee-wee-wee".
Gråbröstad vireo delas in i tre underarter:
Gråbröstad vireo hittas i övre skikt av ungskog, fuktiga skogar och säsongsmässigt översvämmande skogar. Där slår den ofta följe med kringvandrande artblandade flockar.
