外观方面，魅族16th系列采用等边对称全面屏设计，其中魅族16th Plus屏幕为6.5英寸三星Super AMOLED，在顶部分布红外接收孔、光感孔、红外发射孔、环绕全景声、呼吸灯、前置摄像头，除了合二为一的扬声器/听筒，正面仅有摄像头一个开孔。整机机身厚度仅7.3毫米，重量160克。而魅族16th系列也标配光学屏下指纹，识别正确率高达99.12％，最快仅0.25秒即可解锁。不止如此，还可使用前置人脸识别解锁。

配置方面，魅族16th系列搭载骁龙845移动平台，全系列6GB RAM起步，最高配备8GB LPDDR4X，存储最高配备256GB UFS 2.1。连接方面支持蓝牙5.0、高通aptX、索尼LDAC CD级无线音质，并有立体声双扬声器，保留3.5mm耳机孔。16th Plus电池容量3640mAh，并支持快充。

操作系统上，魅族16th系列搭载基于Android 8.0开发的Flyme 7，应用预加载启动速度提升34%，Super Swipe滑动流畅度提升67％，支持火力全开游戏模式，并应用了专业游戏手机才有的液冷铜管散热系统，系统崩溃率低至0.05％。交互上，魅族16th系列带来了全新的Super mBack 2.0，完整支持全面屏全局手势，号称屏幕采样率逼近iPhone X，还有第二代触感引擎mEngine 2.0，支持100多种触觉反馈场景。 

拍照方面，魅族16th系列采用了全球最小的前置2000W像素摄像头，与虹软合作的第五代AI美颜，支持单摄虚化、自动HDR，AI场景识别。主相机搭载与魅族15一样的索尼IMX380 1200万像素主摄(广角/F1.8/1.55微米)、索尼IMX350 200万像素副摄(长焦/F2.6)的组合，骁龙845的全新ISP Spectra 280、AI智能算法，同时支持四轴光学防抖和全自动HDR。