Mindre sångsvanen är 115-140 centimeter lång och väger 3,4-7,8 kilogram och är därmed den minsta av Europas svanar. Till utseendet liknar den sångsvanen (Cygnus cygnus), då den som adult har en helt vit fjäderdräkt, svarta ben och gul näbbrot. Den är dock mindre, har kortare hals och har en rundare kroppsform. Näbben är färgad svart mot spetsen. Till skillnad från sångsvanen överväger den svarta delen alltid över den gula och hos den nordamerikanska rasen C. c. columbianus är näbben nästan helt svart.
C. c. bewickii häckar på Eurasiens tundra, från Kolahalvön till omkring floden Kolymas mynning i östra Sibirien. Hela häckningsområdet ligger därmed i norra Ryssland. På hösten flyttar dessa fåglar över Vita havet och Östersjön söderut och övervintrar vid Nordsjöns kuster, i England och Irland. En annan del av populationen övervintrar vid Kaspiska havet, Aralsjön och i östra Asien. Den nordamerikanska populationen C. c columbianus häckar kring kusterna i norra och västra Alaska och norra Kanada. Dessa fåglar övervintrar vid USA:s hela västkust, i Texas och på östkusten mellan Cape Cod och Cape Fear.
Mindre sångsvan häckar i sumpmarker på den arktiska tundran. På övervintringsområdet håller den sig ofta nära kusten.
Mindre sångsvan livnär sig av vattenväxter och gräs. När ungarna matas spelar i början också insekter en viktig roll. Utanför häckningstiden är mindre sångsvanen mycket sällskaplig, men under häckningen avgränsar de sina revir.
Fåglarna bildar i 3-4-årsåldern par som håller för resten av livet. De brukar börja häcka i 5-6-årsåldern. Honan lägger 4-6 ägg och ruvar dem ungefär en månad. Ungfåglarna blir flygfärdiga efter 7-10 veckor.