三星GALAXY S6打破了三星旗舰沿袭的传统，比如首次采用不可拆卸设计，首次取消塑料后盖。采用了航空铝合金材质金属边框设计，并且运用阳极氧化喷漆上色的工艺，在手感和质感有所提升。延续了5.1英寸屏幕的配置，将分辨率提升至了2K级别，分辨率达到了2560x1440像素，画面呈现更加的清晰细腻。
三星GALAXY S6搭配了自家的Exynos 7420真八核处理器，主频为2.1GHz，采用64位指令集。此外还使用了3GB LPDDR4内存，进一步提升性能降低能耗。内部存储空间为32GB/64GB/128GB ROM三档，可流畅运行Android 5.0系统。机身配置前500W像素+后1600W像素的双镜头设计，均支持F1.9大光圈，感光元件是索尼IMX 240，支持OIS防抖和自动HDR技术；并支持快速充电、无线充电、Cat6级别的4G网络等。
