Huawei P9 có hộp thiết kế đơn giản và có thêm logo của Leica, hãng sản xuất máy ảnh nổi tiếng.
Bên cạnh các phụ kiện như sạc, cáp tai nghe và sách hướng dẫn thì P9 còn kèm theo một case bảo vệ.
Màn hình 5,2 inch độ phân giải FullHD của P9 hiển thị sắc nét cùng màu sắc tốt, tuy nhiên việc 3 nút cơ bản của Android được đặt bên trong màn hình làm giảm đi diện tích hiển thị.
Màn hình của máy được bảo vệ bởi kính cong 2.5D Gorilla Glass, phần viền đen bao ngoài hơi dày là điểm trừ trong thiết kế.
P9 có nhiều nét thiết kế thừa hưởng từ chiếc Nexus 6P với vỏ nhôm liền khối cùng khá nhiều màu sắc để lựa chọn. Máy sử dụng chip Kirin 955 lõi tám với 4 lõi Cortex A72 tốc độ 2,5 GHz và 4 lõi Cortex A53 tốc độ 1,8 GHz. P9 có hai phiên bản với một có RAM 3 GB, bộ nhớ 32 GB và bản còn lại là RAM 4 GB và bộ nhớ 64 GB. Người dùng cũng có thể mở rộng với khe cắm thẻ microSD.
Điểm nổi bật nhất của sản phẩm là camera kép do Leica hợp tác cùng Huawei phát triển. Với cùng với độ phân giải 12 megapixel, nhưng một trong hai camera chỉ dùng chụp ảnh đen trắng. Điều này giúp máy phân biệt mức độ màu xám khác nhau, cung cấp độ chi tiết cao hơn trong điều kiện đủ sáng và giảm đáng kể nhiễu ở điều kiện thiếu sáng, bên cạnh đó máy ảnh của P9 còn có thể chỉnh khẩu độ f. Cảm biến vân tay cho phép mở máy nhanh bằng cách chạm vào.
P9 có chất lượng hoàn thiện tốt các chi tiết gắn kết chặt chẽ, dù sử dụng hai đường cắt kim cương ở phái trên và dưới sườn máy nhưng P9 không gây cấn tay khi cầm.
Nút bấm cứng gồm nguồn và âm lượng được bố trí ở cạnh phải máy. P9 hỗ trợ 2 sim 2 sóng và có pin dung lượng 3000 mAh.
Các cổng kết nối được đặt phía dưới đế máy. Huawei cũng trang bị cổng kết nối USB Type C cho smartphone cao cấp nhất của mình.
Đỉnh máy có một microphone hỗ trợ lọc tiếng ồn.