Chytrý telefon Sony Xperia Z5 je poháněn výkonným 8jádrovým procesorem Qualcomm Snapdragon 810, který je doplněn 3 GB pamětí RAM. Data a aplikace se ukládají na 32 GB interní paměť, kterou je možné rozšířit pomocí micro SD slotu. Dotykový LCD displej má velikost 5,2" a Full HD rozlišení 1920 x 1080 bodů. Fotoaparát v zadní části nabízí 23 MPix snímač 1/2,3” Exmor RS a možnost záznamu 4K videa. Přední fotoaparát je vybaven snímačem s vysokým rozlišením 5 MPix Exmor R. Podporovány jsou sítě 2G, 3G a LTE. Ve výbavě nechybí standardní microUSB konektor, 3.5mm stereo jack pro sluchátka, GPS přijímač, snímač otisků prstů v tlačítku zapnutí a vypnutí a technologie NFC, Bluetooth 4.1, DLNA a WiFi. K napájení slouží baterie s kapacitou 2900 mAh a správu telefonu zajišťuje systém Google Android 5.1 Lollipop.