S20系列正面采用了居中挖孔曲面屏Infinity-O設(shè)計(jì)，Dynamic AMOLED材質(zhì)，左右兩側(cè)曲率很小，同時(shí)邊框幾乎為零，頂部額頭幾乎為零，底部下巴也極窄，屏占比達(dá)到了全新境界。

屏幕尺寸分別為6.2英寸、6.7英寸、6.9英寸，分辨率均為3200×1440(20:9)，支持120Hz高刷新率，同時(shí)支持HDR10+，峰值亮度也高達(dá)1200nits，搭載第二代屏下超聲波指紋識(shí)別。

拍照方面堪稱近年來(lái)最大規(guī)模的升級(jí)，S20 Ultra配備矩陣式后置四攝，其中主攝1.08億像素，0.8微米像素尺寸，支持九像素合一等效于1200萬(wàn)像素輸出，79度廣角，F(xiàn)1.8固定光圈，OIS光學(xué)防抖，支持空前的100倍變焦，視頻錄制則支持8K30、4K60、1080p240、720p960。

4800萬(wàn)像素長(zhǎng)焦鏡頭像素尺寸0.8微米，光圈F3.5，OIS光學(xué)防抖，5倍光學(xué)變焦;1200萬(wàn)像素120的超廣角鏡頭，像素尺寸1.4微米，光圈F2.2;此外還有一個(gè)ToF鏡頭。

S20+、S20的主攝改成了6400萬(wàn)像素廣角鏡頭，像素尺寸0.8微米，光圈F2.0，搭配另一顆1200萬(wàn)像素廣角鏡頭，像素尺寸1.8微米，另外1200萬(wàn)像素超廣角鏡頭不變，S20還去掉了ToF鏡頭變成三攝。

自拍攝像頭S20 Ultra 4000萬(wàn)像素，光圈F2.2，支持4K視頻錄制，S20+、S20則降為1000萬(wàn)像素。

處理器仍是高通、三星雙平臺(tái)，北美、中國(guó)、日本都是驍龍865，歐洲和其他地區(qū)則是Exynos 990，都標(biāo)配5G，S20/S20+在部分地區(qū)可選4G LTE版本。

基帶都是外掛，其中驍龍X55支持5G Sub-6GHz、毫米波，最大下載7Gbps、上傳3Gbps，4G制式最高LTE Cat.24/22，最大下載2500Mbps、上傳316Mbps。

Exynos 990支持5G Sub-6GHz，最大下載5.1Gbps，4G制式最高LTE Cat.24/22，最大下載3Gbps、上傳422Mbps，4G版則是不同基帶，最高支持LTE Cat.20/13，最大下載2000Mbps、上傳200Mbps。

內(nèi)存方面全球首發(fā)新一代LPDDR5，S20/S20+ 4G版本8GB、5G版本12GB，S20 Ultra更是獨(dú)享12/16GB。

電池容量分別為S20 4000mAh、S20+ 4500mAh、S20 Ultra 5000mAh，充電方面S20/S20+ 25W快充，S20 Ultra 45W快充，并且都支持15W無(wú)線快充、反向充電。

其他方面還有：802.11ax Wi-Fi 6(2x2 MU-MIMO)、藍(lán)牙5.0 LE、NFC、USB Type-C接口、取消3.5mm耳機(jī)孔、IP68防水防塵、OneUI 2.0 安卓10操作系統(tǒng)。