核心配置上，索尼Xperia 1 V搭載了高通驍龍8 Gen2 SoC，采用6.5英寸4K無打孔屏，支持實時HDR技術。手機內置5000mAh電池，支持33W PD3.0快充、Qi無線充電，支持IP65/68防塵防水。此外還有正面立體聲隱藏式雙揚聲器，并保留3.5mm音頻接口。
影像方面，索尼Xperia 1 V配備24mm主攝，這是一顆雙層晶體管像素堆棧式CMOS影像傳感器“Exmor T for mobile”，尺寸約為上一代主攝影像傳感器的1.7倍。
和普通傳感器不同，新傳感器的滿阱容量約為前代的三倍，加上索尼獨有的影像處理技術，抑制了暗光場景中容易出現的噪點，從而可記錄清晰且色彩豐富的夜景畫面。
得益于新傳感器在暗光環境下表現的提升，配合多幀合成技術，Xperia 1 V的夜景畫質約有2倍的提升，噪點及動態范圍的表現甚至可以媲美索尼全畫幅相機拍攝的影像。
此外，Xperia 1 V還配備一枚85-125mm（F2.3-F2.8）光學變焦鏡頭，可拍攝高畫質且畸變更小的人像題材。
值得注意的是，Xperia 1 V配備了源自索尼電影攝影機的專業色彩模式S-Cinetone，無需后期調色，便可輕松拍攝令人印象深刻的電影感影像，展現自然的人像膚質。同時提供自然的中間色調，柔和的色彩和華麗的高光，以滿足增長的影像表達深度需求。
