Изображен вид из окна квартиры дома на Долгоруковской улице, где художник жил с 1884 по 1887 год, а затем в 1892–1896 годах. Этот дом не сохранился. Он принадлежал купцу Ксенофонту Збуку, владельцу фабрики пуговиц и металлических изделий. Пейзаж создан в первую зиму жизни художника в этом доме. Зимние месяцы предыдущего года Суриков провел в путешествии по Европе, и переживание встречи с русскими снегами было для него особенно острым. Поселившись в Москве, Суриков писал в окрестностях Долгоруковской улицы с натуры сани и дровни – этюды для картины «Боярыня Морозова» (1887, Третьяковская галерея). Художника увлекала задача показать глубокий рыхлый снег и следы, оставляемые в нем розвальнями.

Традиционно пейзаж «Зима в Москве» относят к этюдам, созданным для «Боярыни Морозовой»: вглядываясь из окна второго этажа в заснеженные кровли зданий, художник искал тональность фона полотна и общее его настроение. Хотя Суриков не воспроизвел в точности ни один из мотивов этого пейзажа в «Боярыне Морозовой», из впечатлений художника от виднеющихся за окнами голых ветвистых деревьев, синеватых оттенков морозного воздуха, высокого горизонта с крышами родился задний план его большой исторической картины.

Основой композиции этюда и ее камертоном стали ветви раскидистых деревьев, образующие изысканный сложный узор. Местами опушенные снегом, они обрели серые и синие оттенки. В этом мотиве Суриков увидел подобие завесы, за которой угадывались здания переулка. Малопримечательная городская застройка обретала таинственность, разделяясь ветками подобно расстекловке витража. Высокое мастерство рисовальщика, наблюдательность и чувство природы позволили автору филигранно передать гибкие линии стволов и деревьев, динамичный ритм их сплетения. В пейзаже нет человеческих фигур, отчетливых архитектурных форм – размытые очертания крыш, силуэты птиц, беспокойные прихотливые линии ветвей передают вневременную монохромную атмосферу зимних московских будней.

Суриков сопоставляет светоносность глубокого снега с менее выраженным свечением неба, в котором растворяются различные по тону и цвету веточки. Фон этюда написан корпусно, а в изображении деревьев художник блестяще варьирует живописную фактуру, используя, в частности, следы от кисти. Рваные, различной плотности мазки превращают незамысловатый мотив голых веток в подобие паутины или морозного узора на стекле.