Orangehuvad tangara har tunn näbb och bjärt gulorange huvud. Östliga fåglar har olivbrunt på ryggen och kanelfärgad undersida, medan västliga är grå ovan och vita under. Honan liknar hanen, men är mattare färgad. Sången består av en serie med mycket ljusa "chip".
Orangehuvad tangara delas in i tre underarter med följande utbredning:
Orangehuvad tangara hittas i savann, öppet skogslandskap och skogsbryn. Där ses den födosöka rastlöst från ögonhöjd och uppåt.
