В природе гортензия метельчатая распространена на Сахалине, в Китае и Японии и растёт на высоте около 1300 метров. Из ростка формируется кустарник или дерево, с длиной ствола до 8 метров.

Гортензия метельчатая это лиственное растение, у которого зубчатые листья находятся в противоположных парах или делятся на группы по три. В цветочных головках собраны яркие стерильные цветки, а также маленькие цветки с плодами. От других видов растение отличается структурой соцветия, которое выглядит как коническая метёлка.