索尼Xperia5II采用了索尼一贯的“带鱼”机身设计，机身宽度仅为68mm，厚度只有8mm，重量只有163克，在机身四个边角处采用了圆滑的弧面设计，带来更加舒适的握持感受。索尼在加入高刷新率屏幕、5G芯片的情况下，还能将重量控制到这个水平，可见索尼在产品设计方面还是具备较高的水平，完全对得起“轻薄旗舰”的称号。
索尼Xperia5II采用了一块6.1英寸的1080P分辨率OLED屏幕，显示屏比例为21：9，刷新率为120Hz；21:9的比例的屏幕在看视频的时候体验非常优秀，并且也更加便于握持。索尼Xperia5II屏占比非常高，并且边框非常窄，这也使得索尼Xperia5II的机屏一体性看上去十分到位。
Xperia5II搭载的120Hz刷新率OLED显示屏，能够清晰呈现画面中快速移动的物体，为游戏带来出色的流畅性。Xperia5II支持240Hz抖动模糊降低技，术能够让屏幕以每秒240次的速度刷新画面，为您呈现更为清晰、流畅的游戏场景。
为了探索更为出色的游戏体验，Xperia5II支持240Hz触控采样率，约为前代机型Xperia5的4倍对于操控要求较高的游戏，更能彰显它的优势，在游戏时可以随心所欲地精确操控同时触摸响应也更快，系统可以快速、精确识别您的触控。
索尼Xperia5II前置800万像素摄像头（光圈F2.0；广角84°），后置1200万像素（24mm:1/1.7英寸ExmorRSformobile感应器，视角82°F1.7镜头）+1200万像素（70mm:1/3.4英寸感应器视角34°，F2.4镜头）+1200万像素（16mm:1/2.55英寸ExmorRSformobile感应器，视角124°，F2.2镜头）三摄，其中两颗镜头支持OIS光学防抖，支持三倍光学变焦和三倍数码变焦功能。
索尼Xperia5II的背面延续了上代Xperia5的设计风格，辨识度并不算太高，因左上角竖排相机模组设计在智能手机行业已经出现了很多年，但索尼将LED闪光灯放在相机上面的做法在手机行业并不多见；索尼Xperia5II有黑色、蓝色和粉红色三种颜色可选。
索尼Xperia5II搭载的是骁龙865芯片，8GB+128GB存储组合起步，可以选择8GB+256GB存储版本，该机还支持最高1TB的存储卡拓展功能；内置4000mAh电池，支持USBPD快速充电技术，最高功率可达21W。索尼Xperia5II采用的是正面双扬声器设计，同时保留了3.5mm耳机插口。