Hộp đựng máy đơn giản với hình sản phẩm ở mặt trước, phân biệt màu sắc bằng phần viền ngoài của máy.
Tương tự các mẫu iPhone trước đây, iPhone X cũng được bán kèm sạc, cáp lightning và tai nghe.
Máy sử dụng màn hình kiểu mới hoàn toàn mang tên Super Retina Display được nới rộng tới 5,8 inch, viền màn hình bao quanh rất mỏng. iPhone cũng lần đầu sử dụng tấm nền OLED thay vì LCD, màn hình có độ phân giải lên tới 1.125 x 2.436 pixel và hỗ trợ công nghệ HDR.
Máy chỉ còn hai màu: bạc Silver và ghi xám Space Gray, không còn màu vàng, đen bóng, đỏ hay trắng như các thế hệ trước. Cả hai phiên bản đều có mặt lưng kính được cho là có độ bền tốt nhất trên điện thoại hiện nay, riêng khung viền được làm bằng thép thay vì nhôm. Tuy nhiên, Apple làm phần khung này bóng loáng nên dễ bám vân tay.
Máy chạy iOS 11 và không có nút Home nên cách sử dụng khác so với trước đây. Không còn nhận diện vân tay TouchID, iPhone X mở khóa bằng cách bấm vào màn hình dưới sự hỗ trợ của cảm ứng lực. Các thao tác như vuốt từ dưới lên cũng trở thành chủ đạo để mở máy, về trang chính hoặc gọi chế độ đa nhiệm. Hệ điều hành cũng được viết lại khá nhiều để phù hợp cách dùng hoàn toàn mới trên iPhone X.
Màn hình lõm xuống theo hình chữ U được gọi vui là màn hình "tai thỏ". Đây là khu vực đặt camera 7 megapixel phía trước, camera hồng ngoại, máy chiếu và các cảm biến phục vụ tính năng nhận diện khuôn mặt FaceID.
FaceID trên iPhone X nhận diện gương mặt nhanh và chính xác. Người dùng chỉ cần lắc điện thoại để nhận diện.
Thông số camera sau gần tương tự iPhone 8 Plus và 7 Plus, nhưng điểm khác biệt là độ mở của ống kính góc hẹp tốt hơn f/2.4 thay vì f/2.8. Bên cạnh đó, cả hai ống kính đều hỗ trợ chống rung quang học được gọi là Dual OIS.
Thay đổi kiểu dáng giúp cho iPhone X dù có màn hình lớn hơn iPhone 7 Plus (5,5 inch) nhưng vóc dáng vẫn nhỏ gọn, 143,6 x 70,9 x 7,7 mm. Mặt kính phía sau thay cho chất liệu nhôm như trên iPhone 6 và iPhone 7. Camera kép đặt dọc thân máy. iPhone X sử dụng chip A11 Bionic 6 nhân hoàn toàn mới, giống bộ đôi iPhone 8. Sản phẩm cũng có khả năng chống nước và chống bụi như từng có trên iPhone 7 và 7 Plus năm ngoái.
Máy có pin dung lượng 2.716 mAh và có hỗ trợ không dây ở phía sau.
iPhone X sử dụng chip A11 Bionic 6 nhân giống bộ đôi iPhone 8.