HTC Sensation XL在外形上跟之前的Sensation系列手機相似,在厚度上略作調整,最薄處為9.9mm,但比起前兩款機型來說其更加輕薄。由于4英寸以上的屏幕已經成為了中高端Android手機的標準配置,所以HTC Sensation XL同樣配備了一塊4.7英寸超大顯示屏,分辨率為480×800像素,色彩真實自然,顯示效果也較為細膩。
硬件搭配方面,HTC Sensation XL搭載高通MSM8255 1.5GHz單核處理器,同時內存也達到768MB RAM,雖然沒有采用漸成主流的雙核處理器,但性能上仍然屬于中高端平臺,單核高頻的設計,能夠滿足到主流的應用娛樂之需。而在背后,其內置800萬像素后置攝像頭,配備有LED閃光燈,支持720P高清攝像,同時其還附帶有130萬像素前置攝像頭,內置Beats音效技術,在音樂播放方面有著更為優秀的表現。