Tương tự các smartphone trên thị trường, V9 được bán ra kèm sạc, cáp kết nối, tai nghe và một case bảo vệ bằng silicon. Màn hình của máy có kích thước 6,3 inch lớn nhất so với các model có cùng loại màn hình tai thỏ hay màn hình tràn viền trên thị trường. Máy sử dụng tấm nền IPS 6,3 inch độ phân giải Full HD với tỉ lệ hiển thị 19:9. Màn hình có độ sáng cao, tuy nhiên, màu sắc hơi nhạt so với đối thủ đến từ Huawei hay Sharp.

Phần tai thỏ có kích thước nhỏ, tại đó là camera 24 megapixel. Vivo không sử dụng đèn flash Moonlight như trước mà sử dụng ánh sáng từ màn hình. Smartphone này cũng theo trào lưu khi tích hợp cả AI và AR cho camera, mục đích là giúp làm đẹp gương mặt và tạo hiệu ứng lạ khi selfie. Gần đây, các smartphone tầm trung mới ra mắt như Huawei Nova 3e từ Trung Quốc, Sharp Aquos S3 từ Nhật Bản đều tích hợp AI và AR cho sản phẩm của mình. Tuy nhiên, mỗi hãng áp dụng một khác và cho trải nghiệm không giống nhau.

Vivo V9 chạy Android 8 với giao diện FunTouch OS đặc trưng của hãng. Người dùng có thể tận dụng triệt để màn hình tràn viền bằng cách bỏ các phím điều hướng và chuyển sang sử dụng tính năng vuốt sliding gesture. Trước đây, Oppo cũng đưa tính năng này lên smartphone của mình, nhưng tới Vivo, sliding gesture dễ sử dụng hơn. 

Không theo xu hướng hai mặt kính và khung kim loại hiện nay, V9 vẫn dùng vỏ nguyên khối bằng nhựa được làm bóng. Mặt sau được vát cong đều về 4 cạnh, phần viền được làm mỏng nên máy nhẹ dù có màn hình lớn. Tuy nhiên, phần cạnh được vát mỏng quá nên không đem lại cảm giác cầm dễ chịu. 

Giống như các đối thủ vừa ra mắt, V9 cũng được trang bị camera kép với thiết kế đặt dọc. Cụm camera kép này có độ phân giải lần lượt là 16 megapixel và 5 megapixel nên smartphone tầm trung này có thể chụp chân dung xoá phông và thay đổi khẩu độ như ở smartphone cao cấp.

Máy được trang bị chip Snapdragon 626, RAM 4 GB và bộ nhớ trong 64 GB. Đây là mức cấu hình chung cho các model tầm trung có màn hình tai thỏ như Huawei Nova 3e hay Sharp Aquos S3. Máy có pin 3.260 mAh lớn nhất trong loạt smartphone vừa ra mắt nhưng vẫn chưa được trang bị sạc nhanh và cổng USB Type C.