整机设计上三星 Galaxy Note9 相比前作并无太多明显可见的变化，正面采用了尺寸增大的 6.4 英寸 “全视曲面屏”，分辨率维持在 2960×1440。背部设计上，指纹识别传感器移至双摄下方。

配置上三星 Galaxy Note9 拥有 6GB+128GB 和 8GB+512GB 两种存储容量的版本，再加上可扩展内存后，Galaxy Note9 最大存储空间可高达 1TB；Note9 也带来了三星 Galaxy Note 系列旗舰手机有史以来电池容量最大的 4000mAh 电池，可以为用户提供满足全天使用的持久电量。国行版本三星Galaxy Note9 采用骁龙 845 处理器平台，除此之外搭载了由三星开发的碳纤&液冷系统和基于 AI 优化的操作系统。

S Pen 的升级是三星 Galaxy Note9 这代更新的显著亮点，由之前的 “触控笔” 升级为支持蓝牙功能的全新遥控型 S Pen，意味着你可以用它完成遥控自拍或合照、播放幻灯片、播放和暂停视频等。而每次把 S Pen 塞回手机内部，它都能在一分钟内完成充电。在满电状态下，这支笔可以按大约 200 次。另外，三星还将开放接口，让APP开发者将遥控型S Pen适配到第三方APP中，实现支持更多的操控与应用。

拍照部分，三星 Galaxy Note9 依然采用 1200 万像素的广角 + 长焦双摄像头组合，广角镜头依然可以实现 F2.4 和 F1.5 两档可变光圈，支持双光学防抖、两倍光学变焦；前置采用 800 万像素 F1.7 光圈镜头；此外它还配备智能场景识别功能，Galaxy Note9 在拍照时可以识别出 20 种不同的场景和主题元素，并根据类别对拍摄出的图像进行算法优化。全新的“瑕疵侦测” 功能，可以智能识别并修正照片图像模糊、拍摄人物眨眼、镜头上有污迹或因为背光而影响图像质量的情况。