Gråbrynad taggstjärt är en rätt liten (14–15 cm) och brun ugnfågel. Fjäderdräkten är relativt mörk. På huvudet syns brunt ansikte, ett ljust ögonbrynsstreck, brun panna och rödaktigt kastanjebrun hjässa. Ögat är brunt till kastanjefärgat, näbben brun ovan och skäraktig under. Sången består av en ungefär två sekunder lång ljus och accelererande men avtagande serie med gälla toner.
Gråbrynad taggstjärt delas in i tre underarter med följande utbredning:
