Podaje średnią długość głowy i tułowia samic 21,4 cm, samców 20,5 cm, średnią masę samic 376 g, podczas gdy płci przeciwnej 354 g.
W ubarwieniu zwierzęcia autorzy Handbook of the Mammals of the World zwracają uwagę na znaczący kontrast pomiędzy czernią zdobiącą czoło i boki głowy tamaryny czarnoczelnej a ciemieniem w kolorze płowopomarańczowego aguti. Ta ostatnia barwa ciągnie się dalej do płaszcza zwierzęcia. Pysk i okolice nozdrzy porasta krótki włos barwy szarej, podczas gdy twarz jest ogólnie czarna.
Tamaryna czarnoczelna zaliczana była kiedyś do tamaryny siodłatej, innego gatunku tamaryny z Amazonii. Istotnie tak tamaryna czarnoczelna, jak i tamaryna siodłata, a także kilka innych gatunków, jak tamaryna andyjska, noszą na grzbiecie siodła. Autorzy opisują u tamaryny czarnoczelnej dobrze odgraniczone pasiaste bądź marmurkowane siodło o barwie czarnej, szarej bądź płowej. Za nim leżą czerwonopomarańczowe podobnie do płaszcza zad i biodra. Klatka piersiowa nosi barwę ciemnego brązu do czarnej. Niekiedy porastają ją także włosy barwy pomarańczowej bądź czerwonawej. Narządy płciowe zewnętrzne również zabarwione są czarno. Ciało wieńczy także czarny ogon, nie licząc rudawej podstawy.