Sotbrun busktyrann är en liten, medelstor tyrann. Fjäderdräkten är nästan helt chokladbrun, med något ljusare ögonbrynsstreck och vingband. I flykten syns kanelbrun vingundersida tydligt. Könen är lika varandra. Liknande strimstrupig busktyrann har just streckad strupe, men även orangeaktig buk.
Sotbrun busktyrann förekommer i Anderna från Colombia och Venezuela till Peru. Den delas in i fyra underarter med följande utbredning:
Sotbrun busktyrann hittas i bergsskogar och skogsbryn på mellan 2000 och 3400 meters höjd. Där håller den till i de översta skikten och kan ibland påträffas sittande väl synligt.
