索尼Z5 Premium采用5.5英寸屏幕，分辨率达到了4K级别，而索尼Z5则是5.2英寸1080p屏，Z5 Compact为4.6英寸720p屏，均采用索尼经典的TRILUMINOUS和X-reality显示技术。索尼Z5全系搭载骁龙810处理器，辅以Adreno 430 GPU，采用32GB ROM，并支持microSD扩展。新增指纹识别功能，并将指纹识别传感器设计在侧边的电源键上。Z5系列新机配备超大1/2.3英寸2300万像素Exmor RS传感器、F2.0 G镜头，对焦速度非常快，仅为0.03秒。