Nubia Z40S Pro có thiết kế khá độc đáo với mặt lưng hoàn thiện từ kính, khung viền kim loại vuông vắn. Cụm camera chính có thiết kế khá hầm hố, gồm camera góc 35mm độ phân giải 50MP IMX787 có tích hợp chế độ 2X chụp chân dung, camera góc siêu rộng 50MP góc nhìn 116 độ và camera tele tiềm vọng 5X 8MP chống rung OIS.

Ở mặt trước, Z40S Pro trang bị màn hình 6.67 inch sử dụng tấm nền AMOLED độ phân giải FHD , tần số quét 144Hz. Đây là màn hình 10-bit, hỗ trợ 100% dải màu DCI-P3 và có độ sáng 1000 nits. Màn hình này sử dụng thiết kế "nốt ruồi" với camera selfie 16MP, viền màn hình siêu mỏng và có tích hợp vân tay quang học.

Về hiệu năng, nubia Z40S Pro đi kèm vi xử lý Snapdragon 8 Gen 1 mạnh nhất, RAM 8GB/12GB hoặc 16GB, bộ nhớ 128GB/256GB hoặc 512GB, thậm chí có phiên bản 1TB. Viên pin của máy có dung lượng 5000mAh, hỗ trợ sạc nhanh 80W. Tuy nhiên người dùng có thể chọn phiên bản pin 4600mAh thấp hơn nhưng sạc nhanh 120W, sạc 100% chỉ mất 19 phút.