De Sony Xperia Z5 is een smartphone met een 13,2 cm (5.2 inch) scherm en een 23-megapixelcamera. De telefoon heeft een metalen frame en een matglas achterzijde. De Xperia Z5 is waterdicht en stofdicht (IP68) en heeft een vingerafdruksensor in de aan/uit-knop.
De telefoon heeft een batterijlevensduur van tot wel twee dagen en ondersteunt snellaadfunctie. De Xperia Z5 heeft een Qualcomm Snapdragon 810-processor en 3 GB RAM. De telefoon heeft 32 GB opslagruimte, uitbreidbaar tot 200 GB met een microSD-kaart. De telefoon ondersteunt 4G en heeft Wi-Fi, Bluetooth 4.1 en NFC.