Máy được làm vuông vắn hơn, phần đỉnh và đế được vát ngang thay vì bo tròn các góc và bo cong các cạnh giống phần viền hai bên thân máy. Việc này giúp cho khung sườn của máy liền mạch khi loại bỏ các khớp nối bằng nhựa ở 4 góc nhưng lại gây đau tay khi dùng ngón út đỡ máy khi cầm và sử dụng bằng một tay trong thời gian dài.
Phần khung sườn mới cũng được phủ một lớp nhựa giúp cầm êm và chắc tay hơn so với khung kim loại. Cảm giác cầm và sử dụng của Xperia XZ hơn hẳn các model khác của Sony khi hãng sử dụng kính cong ôm sát khung sườn, mặt sau cũng được làm bo cong nhẹ tạo thành một thể thống nhất không gây cảm giác cấn tay khó chịu như trên Xperia Z5.
Nút nguồn tích hợp cảm biến vân tay vẫn được bố trí ở cạnh bên khác biệt hẳn so với bố trí vào phím Home hay mặt lưng như trường thấy trên các smartphone khác. Cách bố trí này gây khó chịu cho người dùng mới chuyển qua dùng smartphone của Sony.
Xperia XZ chỉ thuận tiện cho việc mở bằng ngón cái tay phải hay ngón trỏ tay trái. Tốc độ nhận biết nhanh tương đương với iPhone 6S và Galaxy S7, tuy nhiên, do tích hợp vào nút nguồn nên thỉnh thoảng sẽ dẫn đến tình trạng vô tình bấm vào làm tắt màn hình thay vì mở khóa.
Ở mặt sau, hãng sử dụng hợp kim Alkaleido thay cho kính. Ngoài khả năng chống vân tay và mồ hôi khá tốt, hợp kim này còn cả khả năng tự thay đổi màu sắc tuỳ vào góc nhìn và điều kiện ánh sáng khác nhau tạo nên sự độc đáo cho sản phẩm.
Xperia XZ sử dụng màn hình IPS kích thước 5,2 inch, độ phân giải Full HD - đây cũng là một trong những điểm giúp máy có thời lượng pin tốt hơn. Màn hình của XZ vẫn được tích hợp hàng loạt công nghệ nổi tiếng của Sony, như tấm nền Triluminous hay bộ xử lý X-Reality, Mobile Bravia Engine. Màn hình của máy có độ sáng rất cao khi so thực tế với các máy khác, việc này giúp sử dụng ngoài nắng dễ dàng.
Màn hình từ smartphone của Sony đẹp và cuốn hút, màu sắc sống động, độ tương phản cao và rất trong, tông màu trắng cũng thể hiện chính xác. Hãng còn cho phép tùy chỉnh màu sắc hình ảnh hiển thị với hai chế độ là X-Reality for Mobile và Super-vivid mode, bên cạnh đó, người dùng còn có thể tuỳ chỉnh cả cân bằng trắng của màn hình.
Hệ thống loa kép đặc trưng của Sony với âm thanh chất lượng tốt, sắc nét nhưng lại không lớn như BoomSound của HTC. Bù lại, khả năng chơi nhạc và phối ghép với tai nghe mới là ưu điểm thực sự của smartphone tới từ hãng điện tử Nhật Bản. Sản phẩm hỗ trợ tiêu chuẩn âm thanh chất lượng cao Hi-res Audio, tích hợp các công nghệ âm thanh DSEE HX như các dòng máy chuyên chơi nhạc Walkman.
Máy chạy Android 6.0.1 Marshmallow với giao diện được tuỳ biến lại với cấu trúc giống với giao diện gốc của Android, nhờ vậy cho khả năng sử dụng mượt mà, thân thiện.
Độ phân giải của Xperia XZ vẫn là 23 megapixel giống như trên Xperia Z5, tuy nhiên, cảm biến lớn gấp 2,6 lần. Đây cũng là smartphone đầu tiên của Sony được trang bị công nghệ chống rung điện tử 5 trục bện cạnh công nghệ lấy nét lai hỗ trợ tiên đoán chủ thể cùng cảm biến laser. Bên cạnh đó, máy cũng tích hợp cảm biến đo màu sắc RGBC-IR, giúp cân bằng trắng tốt hơn. Giao diện camera đơn giản, dễ sử dụng, chế độ chỉnh tay có thêm tính năng lấy nét tay và tuỳ chỉnh tốc độ cho phép phơi sáng một giây - dù vẫn thấp so với các smartphone khác nhưng đã giúp chụp đêm tốt hơn
Việc kích hoạt camera rất nhanh, chỉ mất 0,6 giây, bằng nút bấm riêng hoặc nhấn đúp nút nguồn. Ở chế độ tự động, máy lấy nét và chụp nhanh, nhưng giống các smartphone Sony khác, chế độ chụp tự động vẫn chưa tốt, hình ảnh chụp được dư sáng trong nhiều trường hợp, một số trường hợp chụp tối hình ảnh bị bệt. Tuy nhiên khi chuyển sang chế độ chụp chỉnh tay, với những người có kiến thức cơ bản về chụp hình, camera của XZ cho chất lượng hình thật sự ấn tượng, với hình ảnh sắc nét cùng màu sắc chính xác.
Ở chế độ quay phim, Xperia XZ bị nóng. Sau khoảng 15 phút hoạt động ở chế độ quay Full HD, cảnh báo nhiệt bắt đầu xuất hiện, sau đó camera tự động ngắt để nguội bớt.
Camera trước của máy với độ phân giải 13 megapixel cho hình ảnh trong trẻo, sắc nét, tốt hơn so với các mẫu cao cấp cùng tầm.
Xperia XZ được trang bị chip xử lý Snapdragon 820, RAM 3 GB. Phiên bản bán tại Việt Nam có 2 sim nên được trang bị bộ nhớ trong đến 64 GB - cấu hình cao nhất của Xperia XZ.
Hiệu năng của máy thuộc hàng tốt nhất trong các mẫu smartphone cao cấp, tuy nhiên, mức RAM 3 GB khiến máy phải tải lại các ứng dụng nếu để lâu khi chạy đa nhiệm, bù lại lại tiết kiệm pin hơn.
Tốc độ xử lý của XZ không phải cao nhất nhưng đáp ứng được các yêu cầu của người dùng, từ chạy đa nhiệm đến chơi game nặng một cách mượt mà. Máy cũng không bị nóng khi hoạt động liên tục giống các phiên bản Xperia trước.
Pin luôn là điểm mạnh trên smartphone Xperia cao cấp của Sony. Xperia XZ có pin dung lượng 2.900 mAh với công nghệ Battery Care và sạc di động Qnovo giúp tuổi thọ pin tăng gấp đôi. Qnovo theo dõi và điều chỉnh dòng điện, tránh gây ảnh hưởng đến tuổi thọ pin. Battery Care điều khiển tốc độ sạc dựa trên thói quen của người dùng cũng như tránh sạc quá mức bằng cách dừng lại ở 90% và chỉ hoàn tất việc sạc đầy khi cần thiết.
Sử dụng thực tế với 2 sim cùng kết nối mạng liên tục để push mail, tin nhắn cũng như giải trí, chụp hình, máy vẫn cho khả năng sử dụng hơn một ngày.
Khác với trước đây, năm nay smartphone của Sony có lợi thế về giá so với các model cao cấp đang được bán ra hiện nay, nhự HTC 10, Samsung Galaxy S7, khi được bán ở mức 14,99 triệu đồng.
