华为 Mate 20 Pro 采用流体美学设计，八曲面 3D 玻璃机身与手掌高度贴合，带来完美舒适握感；同样拥有翡冷翠、宝石蓝、亮黑色、樱粉金色、极光色五种配色。正面采用 6.39 英寸 2k+ 分辨率（3120x1440）曲面 OLED 屏幕，屏幕比例 19.5：9，同样支持 DCI-P3 HDR 广色域显示；顶部为刘海设计，宽度 32.8mm，相比 iPhone XS Max、iPhone XR 都要小；屏幕支持屏下指纹识别（仅限 8GB 内存版）和 10 级压感。华为 Mate 20 Pro 支持 IP68 级别防水。

该机采用麒麟 980 处理器，采用 7nm 制程、ARM Cortex-A76 微架构、Mali-G76 GPU。根据官方给出的数据，整体性能相比骁龙 845 提升 37％，能效提升 32％。内置 4200mAh 大电池，配备 AI 智能节电技术，支持新一代 40W 华为 SuperCharge 超级快充，30 分钟内即可充电至 70%，并经过德国莱茵TüV权威安全认证；此外还支持 15W 无线快充以及首创的无线反向充电，可在支持无线充电的手机之间互充。此外Mate 20 Pro 还支持 L1 + L5 双频 GPS。

华为 Mate 20 系列摒弃了 P20 Pro 当中那颗为人像模式设计的黑白镜头，加入了全新的超广角徕卡镜头，其中Mate 20 Pro 采用更为激进的 4000 万像素广角镜头（f/1.8光圈、等效焦距 27mm）+ 2000 万像素超广角镜头（f/2.2 光圈、等效焦距 16mm）+800 万像素 3 倍光学变焦镜头（f/2.4 光圈、焦距 80mm）；Mate 20 系列搭载全新矩阵多焦影像系统，可在等效焦距 16mm-270mm 的范围内切换自如，同时拥有 Super HDR 以对抗逆光拍摄环境。

此外华为 Mate 20 Pro 还搭载 2400 万前置摄像头，支持 AI 智能美颜，3D 深感镜头的加入使其支持 3D 人脸解锁，带来毫秒级解锁体验，另外也支持类似苹果 Animoji 的“3D Live”建模功能。