Die Größe von Braunbären, die meist in Körpermasse gemessen wird, ist sehr variabel und hängt mit dem Umfang des Nahrungszugangs zusammen. Daher sind Bären, die sich in Gebieten mit Zugang zu Öffnungen, Deckung und Feuchtigkeit oder Wasser aufhalten, im Durchschnitt größer, während Bären, die sich in geschlossenen Waldgebieten oder trockenen, spärlich bewachsenen Regionen aufhalten – beides tendenziell suboptimale Nahrungshabitate für Braunbären -, im Durchschnitt kleiner sind. Der Braunbär in Nordeuropa (d.h. Skandinavien, Osteuropa, Westrussland), im Yellowstone-Nationalpark oder im Landesinneren Alaskas wiegt saisonal im Durchschnitt zwischen 115 und 360 kg, wobei das Gewicht der erwachsenen weiblichen Tiere im Frühjahr niedrig und das der männlichen Bären im Herbst hoch ist. Braunbären aus dem Yukon-Delta, dem Landesinneren von British Columbia, dem Jasper-Nationalpark und Südeuropa (z. B. Spanien, Balkan) können im Durchschnitt zwischen 55 und 175 kg wiegen. Diese Gewichtsvariationen repräsentieren nur zwei weit verbreitete Unterarten, den Grizzlybären in Nordamerika und den Eurasischen Braunbären in Europa. Aufgrund der fehlenden genetischen Variation innerhalb der Unterarten spielen die Umweltbedingungen in einem bestimmten Gebiet wahrscheinlich die größte Rolle bei solchen Gewichtsvariationen.
Der Grizzly ist besonders variabel in der Größe, da Grizzlys aus den größten Populationen, d.h. im Inneren Alaskas, mit den schwersten Gewichten, die in Nelchina, Alaska, aufgezeichnet wurden, bei den Männchen fast dreimal so schwer sind wie die kleinsten Grizzlys aus dem Jasper-Nationalpark in Alberta, Kanada. Zwischen den Geschlechtern haben die Grizzlys von Nelchina ein Durchschnittsgewicht von 207 kg, während die Grizzlys von Jasper im Durchschnitt 74 kg auf die Waage bringen. Der geschlossene Taiga-Lebensraum von Jasper ist vermutlich ein suboptimaler Lebensraum für Grizzlys, der sie zwingt, weite Strecken zurückzulegen und nur spärlich zu fressen, was das Körpergewicht reduziert und die Bären der Gefahr des Verhungerns aussetzt, während die Flächen in der Tundra und der Prärie offenbar ideal für die Nahrungssuche sind. Auch anderswo in Alberta wurden Körpergewichte gemessen, die im Durchschnitt mehr als doppelt so hoch waren wie die von Jasper Grizzlies. Bei Grizzlybären aus der subarktischen Zone, von der Brooks Range bis zu den Mackenzie Mountains, wird eine allmähliche Abnahme der Körpergröße festgestellt, vermutlich weil das Nahrungsangebot in diesen Regionen sehr viel spärlicher ist, obwohl der vielleicht nördlichste jemals aufgezeichnete Grizzlybär in den Northwest Territories ein großes und gesundes Männchen war, das 320 kg wog, mehr als doppelt so viel wie ein durchschnittliches Männchen in der Nähe des Polarkreises. Daten aus Eurasien deuten ebenfalls auf eine geringere Körpermasse bei subarktischen Braunbären hin, basierend auf den Gewichten von Bären aus Nordfinnland und Jakutien.
Die durchschnittliche Kopf-Körper-Länge bei Grizzlybären liegt zwischen 1,8 und 2,13 m, während sie bei eurasischen Braunbären ebenfalls zwischen 1,7 und 2,1 m liegt. Die Schulterhöhe erwachsener Bären betrug im Yellowstone durchschnittlich 95,2 cm (für alle Bären, die im Alter von fünf oder mehr Jahren gemessen wurden) und im Median 98,5 cm (für erwachsene Bären, die zehn oder mehr Jahre alt waren) in der Slowakei. Auf den Hinterbeinen stehend, eine Haltung, die nur gelegentlich eingenommen wird, können Braunbären von typischer Größe Berichten zufolge eine Standhöhe von 1,83 bis 2,75 m erreichen. Außergewöhnlich große Exemplare im Landesinneren wurden aus verschiedenen Teilen Nordamerikas, Europas, Russlands und sogar aus Hokkaido gemeldet. Die größten aufgezeichneten Grizzlybären aus Yellowstone und dem Bundesstaat Washington wogen beide etwa 500 kg, und in Osteuropa wurden in der Slowakei und in Bulgarien Bären mit einem Gewicht von bis zu 400 kg gewogen, was etwa dem Doppelten des Durchschnittsgewichts der männlichen Bären in diesen Regionen entspricht. Von den Unterarten des Grizzlybären und des eurasischen Braunbären wurden die größten Exemplare mit 680 kg bzw. 481 kg erlegt. Der letztgenannte Bär aus Westrussland soll eine Kopf-Rumpf-Länge von knapp 2,5 m erreicht haben.
In Eurasien nimmt die Größe der Bären von Westen nach Osten zu, wobei die größten Bären im östlichen Russland beheimatet sind. Selbst bei der nominierten Unterart nimmt die Größe in den östlichen Gebieten zu, wobei die ausgewachsenen männlichen Bären in der Oblast Archangelsk und in Baschkortostan in der Regel mehr als 300 kg wiegen. Andere Bären von mittlerer Größe können in den Binnenpopulationen Russlands vorkommen. Ähnlich wie der Grizzly und der Eurasische Braunbär können auch die Populationen des Ussuri-Braunbären (U. a. lasiotus) und des Ostsibirischen Braunbären (U. a. collaris) in ihrer Größe stark variieren. In einigen Fällen haben die großen erwachsenen Männchen dieser Populationen die Größe des Kodiakbären erreicht. Die ostsibirischen Braunbären außerhalb der Subarktis und die Ussuri-Braunbären vom Festland sind im Durchschnitt etwa so groß wie die größten Grizzlybärenpopulationen, d. h. die Populationen auf einem ähnlichen Breitengrad in Alaska, und ihnen wird im Laufe der Jahreszeiten ein Gewicht von 100 bis 400 kg zugeschrieben. Die Ussuri-Braunbären der Inselpopulation von Hokkaido sind dagegen in der Regel recht klein und wiegen in der Regel weniger als 150 kg, also genau die Hälfte des Gewichts, das für männliche Ussuri-Braunbären aus der Region Chabarowsk berichtet wird. Dies ist vermutlich auf den geschlossenen Mischwaldlebensraum auf Hokkaido zurückzuführen. Eine ähnlich reduzierte Größe wurde von ostsibirischen Braunbären aus Jakutien berichtet, da selbst erwachsene Männchen im Durchschnitt etwa 145 kg wiegen, also etwa 40 % weniger als das Durchschnittsgewicht von männlichen Bären dieser Unterart aus Zentralsibirien und der Tschuktschen-Halbinsel.
In Bezug auf die Längenmaße und die durchschnittliche Körpermasse können mehrere Unterarten um den Titel der kleinsten Unterart wetteifern, obwohl sich ihre berichteten Körpermassen bisher weitgehend mit denen der kleinwüchsigeren Populationen der eurasischen Braun- und Grizzlybären decken. Leopold (1959) beschrieb den inzwischen ausgestorbenen mexikanischen Grizzlybären, der nach Rausch (1963) die kleinste Unterart des Grizzlybären in Nordamerika darstellt, obwohl die genauen Parameter seiner Körpergröße heute nicht bekannt sind. Bären der syrischen Unterart (U. a. syriacus) wiegen im Erwachsenenalter etwa 100 bis 160 kg (220 bis 350 lb). Der Himalaya-Braunbär (U. a. isabellinus) ist ein weiterer Konkurrent um die kleinste Unterart; in Pakistan wiegt diese Unterart im Durchschnitt etwa 70 kg bei Weibchen und 135 kg bei Männchen. Braunbärenweibchen aus dem Himalaya wurden mit einer durchschnittlichen Kopf- und Körperlänge von nur 1,4 m angegeben. Die Braunbären der kompakten Population in der Wüste Gobi, die in den letzten Jahrzehnten in der Regel nicht mehr als eigene Unterart geführt wird, wiegen zwischen 90 und 138 kg zwischen den Geschlechtern und sind damit ähnlich schwer wie Bären aus dem Himalaya und sogar schwerer als Grizzlys aus dem Jasper-Nationalpark. Es wird jedoch berichtet, dass der Gobibär eine Kopf-Rumpf-Länge von bis zu 1 m erreicht, was ihn zum kleinsten bekannten Braunbären mit linearen Abmessungen machen würde. Diese kleinsten Unterarten von Braunbären sind typischerweise in Lebensräumen mit „kargem Boden“ anzutreffen, d.h. in der Wüste bei den Bären der syrischen Unterart und der Unterart Gobi sowie auf trockenen alpinen Wiesen bei den Braunbären des Himalaya.
Die größten Unterarten sind der Kodiakbär (U. a. middendorffi) und der fraglich unterschiedene Halbinselriesenbär oder Küstenbraunbär (U. a. gyas). Auch der ausgestorbene kalifornische Grizzlybär (U. a. californicus) war recht groß. Nach der Geschlechtsreife kann das typische Kodiakbärweibchen ein Körpergewicht von 120 bis 318 kg erreichen, während die Männchen ab der Geschlechtsreife ein Gewicht von 168 bis 675 kg erreichen. Laut Guinness-Buch der Rekorde ist der durchschnittliche männliche Kodiakbär 2,44 m lang (von Kopf bis Schwanz) und hat eine Schulterhöhe von 1,33 m (4 Fuß 4 Zoll). Im Durchschnitt wiegen die Männchen der Insel Kodiak und der Küste Alaskas zwischen 312 und 389 kg (688 bis 858 lb) mit einem mittleren Körpergewicht von 357 kg (787 lb), während die gleichen Zahlen bei den Weibchen 202 bis 256 kg (445 bis 564 lb) mit einem mittleren Körpergewicht von 224 kg (494 lb) betragen. Wenn die männlichen Kodiakbären ein Alter von acht bis neun Jahren erreichen oder überschreiten, sind sie in der Regel sehr viel größer als die frisch geschlüpften sechsjährigen Männchen und können ihr durchschnittliches Gewicht innerhalb von drei Jahren verdreifachen und ein Durchschnittsgewicht zwischen 360 und 545 kg erreichen. Die für beide Geschlechter angegebenen mittleren Körpergewichte der erwachsenen Eisbären sind denen der Halbinselriesen und Kodiakbären sehr ähnlich. Aufgrund ihrer annähernd gleichen Körpergröße können die beiden Unterarten und die Art zu Recht als größtes lebendes Mitglied der Bärenfamilie Ursidae und als größtes lebendes Landraubtier bezeichnet werden. Die größte allgemein anerkannte Größe eines wilden Kodiakbären sowie eines Braunbären wurde im Herbst 1894 in der English Bay auf der Kodiak-Insel erlegt, als mehrere Messungen an diesem Bären vorgenommen wurden, darunter eine Körpermasse von 751 kg (1.656 lb), und eine Hinterpfote und ein Belegschädel untersucht und vom Guinness-Buch der Rekorde bestätigt wurden. Es wurden Behauptungen über größere Braunbären aufgestellt, aber diese scheinen schlecht dokumentiert und unbestätigt zu sein, und einige, selbst wenn sie von seriösen Autoren zitiert werden, könnten zweifelhafte Behauptungen von Jägern sein.
Die größte Braunbärenart Eurasiens ist der Kamtschatkische Braunbär (U. a. beringianus). Bei den Kamtschatkan-Braunbären der vergangenen Jahrzehnte ist bekannt, dass alte Männchen bis zum Herbst ein Körpergewicht von 500-685 kg erreichen, womit die Unterart in der Größenordnung der Kodiakbären liegt und als die größte der noch existierenden russischen Unterarten gilt. Es wurde jedoch eine Abnahme der Körpergröße von U. a. berigianus festgestellt, was wahrscheinlich mit der Überjagung zusammenhängt. In den 1960er und 1970er Jahren wogen die meisten erwachsenen Kamtschatkan-Braunbären lediglich zwischen 150 und 285 kg; das Durchschnittsgewicht ausgewachsener männlicher Bären wurde jedoch 2005 mit 350 bis 450 kg angegeben.