外觀設計方面，華為在P10系列手機上背面首發采用了金屬鉆雕工藝，采用微米級鉆頭百萬次加工，手機背面更閃耀。正面采用了康寧第五代大猩猩2.5D弧面玻璃，并在玻璃上方貼上出廠膜，手機不僅更加抗摔，還實現了生活級防水，使得手機在極端惡劣環境下的使用能力大大增強，抗摔性能提升80%。得益于前置指紋識別，華為P10/P10 Plus支持智能觸控操作，創新性的指紋導航鍵可以實現輕觸返回，長按后臺以及左右滑動切換多任務，使用更加便捷。

硬件參數方面，兩款手機采用了2.4GHz麒麟960處理器，其中P10擁有4GB+64GB/4GB+128GB版本可選，P10 Plus全為6GB運存，存儲空間為64GB/128GB/256GB版本可選，配合首發的EMUI5.1實現18個月的持久流暢：華為P10采用了5.1英寸1080P分辨率屏幕，P10 Plus則為5.5英寸2K分辨率屏幕，兩款手機均采用緊湊式設計，其中P10與iPhone7尺寸相似，但屏幕比iPhone7大17%，電池容量大63%（3200mA）；P10 Plus比iPhone7 Plus短4.7mm，窄3.2mm，電池容量大29%（3750mAh）。支持華為超級快充，比iPhone7 Plus快2.5倍，充電30分鐘可使用一天。P10手機普通用戶可使用1.8天，重度用戶可使用1.31天；P10 Plus普通用戶可使用2天，重度用戶超過1.4天。

軟件方面，華為P10以及P10 Plus全球首發了華為EMUI操作界面，華為EMUI5.1基于安卓7.0，配合Ultra Memory內存技術，余承東表示，華為4GB內存手機比友商6GB手機更好。語音助手能夠實現98%的語音識別率，常用功能均可通過語音控制。

華為P10系列手機還是華為首款4.5G LTE手機，主卡支持雙卡雙待全球頻段，副卡支持7個WCDMA頻段以及4個GSM頻段，內置四天線，支持MIMO技術，在弱信號情況信號強度更高，防止手機掉話以及上網更快，高速移動下下載速度快40%。內置WiFi雙天線，信號接受區域更廣，還支持HUAWEI Geo功能，通過慣性導航、輔助定位功能使得在隧道、高架橋等GPS信號弱區域減少50%定位漂移。

華為P10系列手機采用新一代徠卡鏡頭，支持專業人像模式，能夠通過3D面部檢測捕捉像素級系列，實現專業攝影的補光效果。此次華為在前后鏡頭當中均采用了徠卡鏡頭，其中后置雙鏡頭采用2000萬像素（單色）+1200萬像素（彩色）設計，支持兩倍無損光學變焦和四合一混合自動對焦，支持光學防抖，擁有F1.8的大光圈，支持專業模式，支持4K高清拍攝。

前置攝像頭方面，P10和P10 Plus是全球首款前置f/1.9徠卡鏡頭的手機，采用800萬像素、1.4um大像素尺寸的高清前置攝像頭。在自拍時，它不僅能以f/1.9大光圈捕捉更多光線，顯著提高弱光環境下的圖像質量，還能在多人自拍時自動切換到廣角模式。