S9系列依然采用Super AMOLED全视曲面屏设计，铝合金加玻璃机身，IP68防水防尘，正面顶部除了摄像头、听筒之外都是隐藏设计，包括SVC LED灯、两个虹膜传感器、距离与光线传感器，后置指纹识别(摄像头之下)，Galaxy S9和S9+推出颜色种类包括：谜夜黑、莱茵蓝和全新配色——夕雾紫。
外观方面，三星S9采用5.8英寸18.5:9全视曲面屏，分辨率2960*1440，像素密度568PPI，屏占比84.36%，三围尺寸为147.7*68.7*8.5mm，重163g。而S9+则为6.2英寸(分辨率相同)，像素密度531PPI，屏占比83.68%，尺寸158.1*73.8*8.5mm，重189g。
摄像头方面，三星S9采用了单摄设计，1200万像素的F1.5/F2.4超大光圈(可与人眼一样根据外界光线来变换光圈)后置主镜头;S9+则采用了双1200万双摄，主摄与S9一致。
配置方面，三星s9系列全球首发高通骁龙845、三星Exynos 9810，都是10nm工艺八核心，四个大核心频率2.8/2.7GHz，四个小核心频率1.7GHz，GPU图形核心分别为Adreno 630、Mali-G72 MP18。
三星Galaxy S9采用了分辨率为2960*1440的5.8英寸18.5:9全视曲面屏，4GB RAM+64/128GB ROM存储、3000毫安时电池;而三星S9+则采用了6.2英寸全视曲面屏、6GB RAM+64/128、256GB ROM存储、3500毫安时电池。
三星S9系列均支持虹膜扫描、指纹扫描、面部识别三种生物识别技术。
三星s9系列都搭载了AKG立体声扬声器、USB Type-C接口、3.5mm耳机孔、安卓8.0系统，支持杜比环绕声、双卡双待(最高LTE Cat.18)、无线充电与机身存储扩展(最大可扩展400GB)，也支持NFC/MST移动支付、802.11ac Wi-Fi、蓝牙5.0、北斗导航、Bixby语音助手(支持简体中文)以及基于面部识别的Emoji功能“AR emoji”。
支持将手机扩展到电脑桌面。
Emoji功能“AR emoji”。