초상화는 오사모에 단령을 입고 두 손을 소매 속에 모아 잡은 채 교의에 앉아 있는 전신좌상이다. 배경은 생략되었으며 바닥에는 아무것도 깔려 있지 않다. 교의에는 표범가죽이 덮여 있고, 두 발은 족좌 위에 놓았다. 쌍학흉배와 서대를 착용하고 있다. 초상과 더불어 목재 영정함, 유지초본 등이 함께 전하고 있다.
초상화는 비단 위에 채색을 하였으며 크기는 세로 173㎝, 가로 90㎝이다. 보관 영정함의 크기는 가로 111㎝, 세로 18㎝, 높이 17.5㎝이다. 초상화는 얼굴을 비롯한 세부 표현을 상세하게 묘사하여 전체적으로 정교함이 두드러진다. 얼굴은 옅고 굵은 선으로 윤곽을 표현하고 가는 선으로 주름을 나타냈으며 명암으로 굴곡을 입체적으로 표현하였다. 왼쪽 눈 위에는 붉은 점 같은 것이 있고 왼쪽 뺨에도 검버섯 자국이 여러 개 있다. 인물의 생김새와 인상을 사실적으로 전달하기 위하여 매우 노력한 것이 역력하다.
초록색 단령은 일정한 굵기의 먹선으로 윤곽선과 옷주름선을 간략하게 그렸으며 부분적으로 명암을 표현하였다. 단령의 구름문양은 의복의 굴곡과 상관없이 평면적으로 묘사했으며 트임 사이로는 청색 철릭과 안감이 드러난다. 흉배는 단정학과 오색구름을 세밀하게 그렸으며 일부 금니를 사용하였다. 교의에 덮인 호피는 터럭 하나하나까지 자세히 표현하였다.
전체적으로 17세기 공신도상에서 보이는 다소 경직된 신체 표현에서 벗어나 좀더 자연스러워지는 모습을 보여주기 시작하는 18세기 초엽 초상화로 중요한 의미가 있다. 조선 후기 정치사에서 중요한 역할을 하였으며 수학자로서 커다란 업적을 남긴 최석정이란 인물의 초상이라는 점에서도 의의가 크다. 2017년 5월 8일 보물로 지정되었다.