尺寸：5.5 吋
面板：IPS
解析度：3840 x 2160
像素：806 ppi
SoC：Qualcomm Snapdragon 810
處理器：ARM Cortex-A57 四核 + ARM Cortex-A53 四核
GPU：Andrene 430
記憶體：3GB
儲存：32GB
擴充：microSD 最高 200GB
主鏡頭：23MP Exmor RS 感光元件
前鏡頭：5MP Exmor R 感光元件
電池：3480mAh, Quick Charge 2.0 支援
Connectivity：Bluetooth 4.1 LE、LTE Cat.6、802.11ac
SIM：nano SIM 以及部分地區 Dual SIM 選項
特色：側邊指紋辨識與 IP65 / IP68 防塵防水
尺寸：154.4 x 75.8 x 7.8mm
重量：180g
4K 的解析度的 Sony Xperia Z5 Premium 因硬體規格關係，在這系列智慧型手機中顯得相當有吸引力。雖說是 4K 解析度，但實際使用起來，無法察覺它使用的是 4K 解析度面板。
另一方面，搭配 4K Upscaling 技術，讓 Youtube 等播放影片提升至 4K 解析度，也提升了使用經驗。
至於大部分人可能在乎的續航力，現場僅覺得耗電的原因可能部分來自 Qualcomm Snapdragon 810，面板可能因機器仍舊為測試機，所以不太適合當作比較對象。