При первой встрече с Шерлоком Холмсом («Этюд в багровых тонах») доктор Уотсон описывает великого сыщика как высокого, худого молодого человека:
« Ростом он был больше шести футов,[6] но при своей необычайной худобе казался ещё выше. Взгляд у него был острый, пронизывающий, если не считать тех периодов оцепенения, о которых говорилось выше; тонкий орлиный нос придавал его лицу выражение живой энергии и решимости. Квадратный, чуть выступающий вперед подбородок тоже говорил о решительном характере. »

По образованию Шерлок Холмс, видимо, биохимик. На момент знакомства с Уотсоном работал лаборантом в одной из лондонских больниц — об этом говорится в начале «Этюда в багровых тонах». «Один малый, который работает в химической лаборатории при нашей больнице… По-моему, он отлично знает анатомию, и химик он первоклассный, но, кажется, медицину никогда не изучал систематически». Ни в одном из последующих произведений о работе Холмса в качестве фельдшера-лаборанта не упоминается. Равно, как и автор больше не говорит о какой бы то ни было иной, помимо частного сыска, работе своего главного героя.

Холмс — многогранная личность. Обладая разносторонними талантами, он посвятил свою жизнь карьере частного детектива. Расследуя дела, которыми снабжают его клиенты, он опирается не столько на букву закона, сколько на свои жизненные принципы, правила чести, которые в ряде случаев заменяют ему параграфы бюрократических норм. Неоднократно Холмс позволял людям, по его мнению, оправданно совершавшим преступление, избежать наказания. Холмс в принципе не меркантилен, его в первую очередь занимает работа. За свой труд по раскрытию преступлений Шерлок Холмс берёт справедливое вознаграждение, но если его очередной клиент беден, может взять плату символически или вообще отказаться от неё.

Холмс — житель викторианской Англии, лондонец, великолепно знающий свой город. Его можно считать домоседом, и он выезжает за пределы города (страны) только в случае крайней необходимости. Многие дела Холмс разгадывает, не выходя из гостиной миссис Хадсон, называя их «делами на одну трубку».

В быту Холмс имеет устойчивые привычки. Он неприхотлив и практически безразличен к удобствам, совершенно равнодушен к роскоши. Его нельзя назвать рассеянным, но он несколько равнодушен к порядку в комнате и аккуратности в обращении с вещами. Например, проводит рискованные химические эксперименты в своей квартире, нередко наполняя её удушливыми или зловонными парами, или тренируется в стрельбе, выбивает выстрелами вензель королевы Виктории на стене комнаты.

Холмс — убеждённый холостяк, ни разу, по его словам, не испытавший ни к кому романтических чувств. Неоднократно заявляет, что вообще не любит женщин, хотя неизменно вежлив с ними и готов помочь. Только один раз в жизни Холмс, можно сказать, не то чтобы был влюблен, но проникся большим уважением к некой Ирэн Адлер, героине рассказа «Скандал в Богемии».

Холмс курит крепкий табак, и в ряде рассказов предстаёт, как одержимый и сильно зависимый от табака курильщик, более озабоченный получением дозы никотина, чем изысками в этой области. Иногда, особенно в случае высоких умственных нагрузок, Холмс курит, практически не останавливаясь:

…я вошёл в комнату и перепугался: не пожар ли у нас? — из-за того, что через дым едва брезжил свет лампы…

— «Собака Баскервилей»

Связь образа Шерлока Холмса с трубкой справедлива лишь отчасти. Трубочные табаки он, в первую очередь, ценил за крепость, невзирая на их дешевизну и грубость. То, что он курил сильно изогнутые трубки — позднейший миф[7]. В ряде произведений (например, «Конец Чарльза Огастеса Милвертона», «Последнее дело Холмса», «Пустой дом», «Пенсне в золотой оправе») Холмс охотно курит сигары и папиросы.

В повести «Этюд в багровых тонах» доктор Уотсон заявляет, что Холмс не употребляет наркотики, но в «Знаке четырёх» мы видим его употребляющим кокаин внутривенно. Это объясняется тем, что до начала ХХ века кокаин считался медицинским средством.

Об отношениях Холмса с алкоголем сложно сказать что-то определённое, хотя строгим трезвенником он явно не является.

Холмс в принципе не тщеславен, и в большинстве случаев благодарность за раскрытое преступление его мало интересует:

— Как несправедливо распределился выигрыш! […] Все в этом деле сделано вами. Но жену получил я. А слава вся достанется Джонсу. Что же остается вам?
— Мне? — сказал Холмс. — А мне — ампула с кокаином.

— «Знак четырёх»

Хотя в ряде случаев Холмс выражает свою досаду по поводу такого положения вещей:

— Но ведь, наверное, нельзя терять ни секунды, — встревожился я. — Пойти позвать кэб?
— А я не уверен, поеду я или нет. Я же лентяй, каких свет не видел, то есть, конечно, когда на меня нападет лень, а вообще-то могу быть и проворным.
— Вы же мечтали о таком случае!
— Дорогой мой, да что мне за смысл? Предположим, я распутаю это дело — ведь все равно Грегсон, Лестрейд и компания прикарманят всю славу. Такова участь лица неофициального.

— «Этюд в багровых тонах»

Однако он довольно ревностно относится к сравнению своего таланта сыщика с другими европейскими детективами.

— Cчитая вас вторым по величине европейским экспертом…
— Вот как, сэр! Разрешите полюбопытствовать, кто имеет честь быть первым? — довольно резким тоном спросил Холмс.
— Труды господина Бертильона внушают большое уважение людям с научным складом мышления.

— «Собака Баскервилей»

Холмс предпочитает принимать клиентов у себя дома. В ряде рассказов можно видеть, что даже очень состоятельные клиенты, особы королевской крови и сам премьер-министр Англии приходят лично к нему на приём. Холмс — театрал, любит обедать в ресторане «Симпсонс» (престижнейшее место Лондона). Отлично разбирается в опере и, видимо, знает итальянский язык:

— Ваш шифр несложен, сударыня. Вы нужны нам здесь. Я был уверен, что стоит мне подать знак Vieni (ит. «приходи») - и вы обязательно придёте.