外观上，华为P9延续了之前P8系列简约、方正的设计语言，使得华为P9拥有很高的品牌辨识度，看一眼就能知道这是华为的手机。使用了2、5D玻璃设计，同时机身中框也是带有一定的弧度处理，再加上后壳边缘的2、5D效果，整机相比前代在造型上看起来圆润了一些，这些改变使华为P9的握持手感获得了一定程度的提升。采用金属机身，背部注重突出金属的质感，保留了材质特有的细腻与光泽。
硬件上，华为P9搭载了麒麟955处理器，在前作麒麟950性能的基础之上进一步提高了主频，拥有更加强劲的性能，辅以3G+32G和4G+64G的存储组合，足够满足日常需要。配置5、2英寸1080p显示屏，内置3000mAh电池。 最关键的是，该机搭载了一组经由徕卡调教的双摄像头，双1200万像素，一颗黑白感光器负责收集细节和轮廓，而另一颗彩色感光器负责收集色彩，两者合作成像，使得P9的拍照效果有了显著增强。
