Он стал первым в мире смартфоном с IPS-дисплеем Triluminos с гигантским разрешением 3840 x 2160 пикселей при диагонали 5,5 дюйма, обеспечивающей плотность в 806 ppi.
В Sony Xperia Z5 Premium установлена мощная 23МР камера с 1/2.3" сенсором Exmor RS, диафрагмой f/2.0, объективом Sony G Lens и гибридным автофокусом со скоростью фокусировки 0,3 с. Sony обещает минимальную потерю качества при 5-кратном цифровом зуме и отличное качество снимков при пониженной освещённости. А для любителей селфи в гаджете предусмотрена широкоугольная фронтальная 5МР камера с 25-мм объективом.
Sony Xperia Z5 Premium основан на чипсете Snapdragon 810 с 3 ГБ оперативной памяти. Он комплектуется сканером отпечатков пальцев, встроенным в домашнюю клавишу, 32 ГБ встроенной памяти, расширяемой на 200 ГБ картами microSD, и аккумулятором ёмкостью 3430 мАч с поддержкой технологии быстрой зарядки Quick Charge 2.0.
Sony Xperia Z5 Premium заключён в пыле- и водонепроницаемый корпус со стальной рамкой, соответствующий стандарту защиты IP65/68. Смартфон появится в продаже в ноябре 2015 года и будет выпускаться в вариантах с одним и двумя слотами для SIM-карт и поддержкой Cat. 6 LTE сетей.