El diseño del Xperia Z1 es "Omni-Balance", acorde a Sony, el cual está creado con simetría en cualquier dirección.

Sony dijo que el marco tenía debió ser ampliado debido al tamaño del sensor de la cámara[2]​ The phone is certified waterproof to 1.5 m for up to 30 minutes.

[3]​ The Z1 is dust resistant with an IP rating of 55 and 58.

[6]​ El Xperia Z1 tiene 2GB de RAM y un procesador Qualcomm's quad-core Snapdragon 800 a 2.2 GHz.

Algunas notables adiciones son las aplicaciones de Sony – Walkman, Álbum y Vídeos.

Adicionalmente el dispositivo incluye el modo Stamina para la batería que incrementa el tiempo de espera hasta 4 veces más.

Además Sony cambio radicalmente la interfaz de la cámara; se han añadido nuevas características, como los efectos de TimeShift y Realidad aumentada.Sony anuncio la actualización Android 4.3 Jelly Bean para el Z1 con algunas características nuevas.

[11]​ Todos los variantes soportan cuatro bandas 2G GSM 850/900/1800/1900 y cinco 3G UMTS 850/900/1700/1900/2100 (excepto el modelo SO-01F).