Smartphone ini memiliki desain premium yang memadukan bodi metal dengan layar 6.0 inci. Layar tersebut membentang sangat luas, dan bezel layarnya sangat tipis. Adapun untuk dimensinya sebesar 1080 x 1920 pixels dengan kerapatan pixel sebesar 367 ppi dan sudah dilindungi lapisan antigores Scratch-resistant glass. Layar Sony Xperia XA1 Ultra mengadopsi panel IPS Display yang menawarkan tampilan layar sangat jernih ketika dipakai bermain game ataupun menonton film. Resio layar ke bodinya mencapai 76.1%, sehingga bezel layarnya terlihat sangat tipis. Kemudian untuk dimensi bodinya berukuran panjang 165 mm, lebar 79 mm, dan ketebalan 8.1 mm. Bobotnya mencapai 188 gram, karena pada bagian depan telah terpasang layar berukuran 6 inci dan didalamnya tertanam baterai berkapasitas 2.700 mAh. Baterai Sony Xperia XA1 Ultra tergolong sangat awet, karena mampu bertahan selama 708 Jam (3G) dan bisa dipakai menerima panggilan telepon selama 12 Jam (3G). Agar baterai tersebut bisa terisi cepat, maka Sony melengkapinya dengan fitur Fast Charging yang mengadopsi teknologi Pump Express+ 2.0. Di dalamnya terpasang chipset Mediatek MT6757 Helio P20 yang berpacu pada delapan inti processor dengan konfigurasi Quad Core 2.3 Ghz Cortex-A53 dan Quad Core 1.6 Ghz Cortex-A53. Smartphone ini juga memiliki GPU Mali-T880MP2 yang menjaga performanya tetap powerfull ketika menjalankan game ataupun aplikasi yang terinstal kedalam memori internal berkapasitas 32GB ataupun 64GB. Sony Xperia XA1 Ultra semakin sempurna dengan hadirnya sistem operasi Android Nougat 7.0. Kemudian untuk sektor konektivitas, smartphone ini dibekali fitur Wi-Fi 802.11 a/b/g/n Dual Band, Bluetooth v4.2, dan tersedia fitur NFC. Selain itu, Xperia XA1 Ultra sudah mengadopsi port USB Type-C dan memiliki fitur navigasi GPS yang diperkuat teknologi A-GPS serta Glonass.