El halcón peregrino pertenece a la familia de aves Falconidae. Con estrechos vínculos evolutivos con los halcones, esta familia cuenta con 7 especies que ocurren regularmente entre sus miembros de América del Norte. Los peregrinos son rapaces de tamaño mediano con alas largas y puntiagudas y una cola larga y estrecha. Son fácilmente reconocibles por la característica corona y nuca oscuras y las "patillas" oscuras, que son características de todos los plumajes. Los adultos tienen partes superiores de color gris azulado a marrón grisáceo y vientre y patas barradas. Las partes inferiores varían de blanco brillante a beige. Las aves jóvenes tienen partes superiores de color marrón oscuro, el pecho y el vientre beige, y rayas verticales oscuras en el pecho y el vientre.
El peregrino goza de una distribución esencialmente mundial; está ausente como reproductor solo en la cuenca del Amazonas, el desierto del Sahara, las estepas de Asia central y oriental y la Antártida. Se han descrito tres subespecies de peregrino en América del Norte: el peregrino de Peale (F. p. pealei) es el más grande y de color más oscuro, y habita en las cadenas de islas del noroeste del Pacífico; el peregrino ártico (F. p. tundrius) es una forma pequeña, pálida y altamente migratoria que se reproduce en la tundra ártica de América del Norte y Groenlandia; y el peregrino americano (F. p. anatum) es intermedio en tamaño, color y comportamiento migratorio. Su área de distribución se extiende por todo el continente, alcanzando la de tundrius en el norte y extendiéndose hacia el sur hasta el centro-norte de México. Los peregrinos que originalmente habitaban el oeste de Virginia pertenecían a una subpoblación anatum conocida como el peregrino de los Apalaches. Esas aves eran más grandes y oscuras que otras de la subespecie.