三星S9屏幕尺寸为6寸，分辨率为2560x3480像素，清晰度在原本三星S8的基础上有所提高。三颗触碰按钮和iPhone8的概念图设计类似，被设计在了屏幕上。当不使用的时候，，三颗虚拟触碰按钮是看不出来的，呈现隐藏状态。
三星S9前置摄像头被设计成双摄，两颗摄像头被安装在了屏幕上，同样听筒也是同样的设计。三星S9的前置摄像头采用的是2400万像素镜头，支持各种形式的美颜自拍。手机待机状态的其他信息在三星S9顶部边框显示。
三星S9后置摄像头也是双摄像头设计，据称采用了两颗3400万像素的摄像头。三星S8的拍照能力是有目共睹的，据称在光线较暗的情况下三星S8拍照能力也不可小觑。三星S9后置双摄支持3倍光学变焦，支持4K视频拍摄，性能非常不错。
三星S9机身材质不再选用玻璃机身材质，而是学习了iPhone8使用金属材质。据称三星S9也会采用铝合金7000系列，硬度和韧性等都符合日常使用需求。
三星S9硬件配置上据称如果高通发售骁龙845处理器，那么三星S9会在第一时间配备，再加上8GB大容量运行内存，性能上非常强悍。
三星S9在外观上仍然是延续了三星S8的造型，比如底部的三颗虚拟触碰按键，整面屏幕的双曲面设计。不过与三星S8与众不同的是，三星S9的顶部取消了上边框，显示屏部分堆满了原本是上边框部分。
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三星S8发布一段时间，受到国内外使用者的一致好评。三星S8外观上和三星其他的S系列手机截然不同，上边边框极窄设计风格很受外媒好评。外媒在三星S8的基础上进行了重新设计，发布了三星S9的概念图，希望三星能够在工业设计上再进一步。
三星S9带有3Dtouch功能，并且支持指纹识别功能。在三星S9虚拟触碰按键中间的按键部分支持屏幕指纹识别，通过手指按压屏幕便可以实现指纹解锁。
