Wie schon beim letztjährigen Xperia XZ Premium (Test) kommt beim Display ein 4K-Panel mit HDR-Unterstützung zum Einsatz. Das ist dieses Jahr mit 5,8 zu 5,5 Zoll etwas größer geworden, behält aber das klassische Seitenverhältnis von 16:9 mit 3.840 × 2.160 Bildpunkten bei.
Sony verspricht für das Display eine 30 Prozent höhere Helligkeit als im Vorjahr. Im Test kam das Xperia XZ Premium auf maximal 484 cd/m². Sony hat dem Xperia XZ2 Premium zudem einen größeren Akku mit einer Nennladung von 3.540 mAh spendiert.
Außerdem ist der Arbeitsspeicher von 4 GB auf 6 GB angehoben worden. Weitere technische Unterschiede zur restlichen Xperia-XZ2-Serie gibt es nicht, jedoch hat das neue Gesamtpaket mit 236 Gramm deutlich an Gewicht zugelegt.