Chytrý telefon Sony Xperia XZ je poháněn výkonným 4jádrovým procesorem Qualcomm Snapdragon 820, který je doplněn 3 GB operační paměti. 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 využívá technologii trojnásobného snímání obrazu. Přední fotoaparát je vybaven snímačem s vysokým rozlišením 13 MPix 1/3,06” Exmor RS. Podporovány jsou sítě 2G, 3G a LTE. Ve výbavě nechybí USB Type-C konektor, 3.5mm stereo jack pro sluchátka, GPS/Glonass přijímač, snímač otisků prstů a technologie NFC, Bluetooth 4.2, DLNA a WiFi. Ze zvukových technologií podporuje například Hi-Res Audio, DSEE HX, Clear Audio+ a S-Force Front Surround. K napájení slouží baterie s kapacitou 2900 mAh a správu telefonu zajišťuje systém Android 6 Marshmallow.