Máy có màn hình 6,3 inch với độ phân giải FullHD+ với thiết kế được gọi là "màn hình giọt nước". Tỷ lệ khung hình là 19,5:9 giúp tỉ lệ hiển thị so với thân máy lên đến 90,8%, cao hơn hẳn các smartphone cùng phân khúc như Nova 3i hay Honor Play.
Thiết kế không khác biệt nhiều so với F7, nhưng vỏ F9 sử dụng công nghệ phun màu Gradient Spraying Technology đem lại hiệu ứng đổi màu theo góc nhìn. Hiệu ứng này được nhiều hãng gần đây áp dụng và được người tiêu dùng tương đối ưa chuộng. Tại Việt Nam, máy được bán ra với hai màu đỏ ánh dương và xanh chạng vạng.
Oppo F9 chạy ColorOS 5.2, được xây dựng trên nền Android 8.1. Đây là smartphone đầu tiên của Oppo hỗ trợ Google Lens, giúp xác định chủ thể và hiển thị các thông tin có liên quan.
Camera trước vẫn giữ nguyên độ phân giải như trên F7 là 25 megapixel, công nghệ AI, có thể nhận diện chính xác 296 điểm trên khuôn mặt. Camera này cũng hỗ trợ nhiều tính năng như AR Sticker, Music Sticker, chế độ siêu rực rỡ và cả quay slow motion.
F9 là model đầu tiên thuộc dòng F được trang bị camera kép với camera chính 16 megapixel cùng một camera phụ 2 megapixel tương đương với Nova 3i. Việc trang bị camera phụ giúp máy chụp xóa phông tốt hơn. Công nghệ AI trên F9 có khả năng nhận diện được 16 khung cảnh với 800 tình huống khác nhau.
Máy có cấu hình giống hệt F7 với chip xử lý Helio P60 8 nhân, GPU ARM Mali G72, với hai tùy chọn bộ nhớ RAM 4 GB và 6 GB còn bộ nhớ trong là 64 GB. Tuy nhiên, phiên bản 6 GB RAM hiện chưa công bố thời gian và giá bán.
Điểm nâng cấp ấn tượng nhất của sản phẩm là công nghệ sạc nhanh VOOC cho phép gọi điện liên tục 2 giờ chỉ với 5 phút sạc. Pin của máy vẫn giữ ở mức 3.500 mAh và hãng vẫn sử dụng cổng sạc microUSB.