最新旗舰机Samsung GALAXY S21 Ultra搭载6.8寸Dynamic AMOLED 2x荧幕，采用“O极限”全荧幕设计，使用WQHD+解像度时支援120Hz荧幕更新率，并可在10至120Hz之间根据手机浏览内容智能调节更新率。同时从旧有1200nits亮提升到1500nits，支援3000000：1对比度，支援AI护眼模式以及3D超声波荧幕感测技术。
规格方面，运行One UI 3.0作业系统，内建Exynos 2100处理器，提供12GB RAM/256GB ROM和16GB RAM/512GB ROM两种内存容量选择。
内建5000mAh大容量电池，支援无线电力分享、25W闪充，以及快速无线充电技术。支援IP68防水防尘等级、WiFi 6E技术，内建由AKG调教的立体声喇叭及支援Samsung Dex。
拍摄方面，搭配前置4000万像素镜头，后置有1200万像素超广角、1亿800万像素广角，以及两颗分别是1000万像素长焦镜头（各支援3倍变焦与10倍变焦），最高可支援100倍混合变焦功能，以及支援4K/60fps录影。
由于内建Nona-binning技术，夜拍降噪效果比前代更强大，用家可自定7至20秒快门时间，轻松拍下星空、银河等高难度照片。
值得一提的是，GALAXY S21 Ultra是唯一支援S Pen的款式，采用Wacom技术，S Pen不需充电即可使用，而且支援S Pen感应快捷环上所有功能。
