在配置方面，vivo X9 搭载 14nm 高通骁龙 625 八核处理器，4GB 64GB 内存组合，5.5 英寸 1920×1080 AMOLED 屏幕，后置 1600 万像素，沿用上代的 AK4376 Hi-Fi 方案，信噪比高达 116dB，3050mAh 电池，厚 6.99mm，重 154g。
X9 Plus 则采用了与 X9 不同的处理器方案，搭载高通骁龙 653，比 X7 652 的主频更高，手机内存也提升至了 6GB，5.88 英寸 FHD LCD 屏幕，4000mAh 电池，HiFi 则采用 SABRE9018 ES9603 Hi-Fi 方案。
vivo X9 也有两款衍生机型 X9i 和 X9L：X9i 的区别主要是采用了 JDI 的 LCD 屏幕，相较 X9 略厚；X9L 则是移动定制机，与 X9 在配置上没有太大区别。
vivo X9s 作为 X9 的升级版，处理器又换回了 X7 的骁龙 652，4GB 64GB 内存组合，5.5 英寸 FHD AMOLED 屏幕，前置 2000 万像素 500 万像素景深 前置柔光灯，后置 1600 万像素，继续沿用 X7 的 AK4376 Hi-Fi 方案，3320mAh 电池，厚 6.99mm，重 155.3g。
