荣耀V9采用了麒麟960八核芯片，相比上一代芯片，CPU多核性能提升18%，GPU性能提升180%。运行内存和机身内存也有多种搭配，主要有6GB+64GB、6GB+128GB和4GB+64GB三种可供用户选择。
荣耀V9搭载了基于Android 7.0深度优化的EMUI 5.0系统，联合谷歌共同打造安卓机的流畅体验。对原生安卓系统进行内核优化后，相比于上一代机型微信卡顿减少20%。
图像浏览速度提升5倍，相机启动速度提升15.3%，而且，还利用人工智能算法来智能调度硬件资源，越常用的APP开启越流畅。
荣耀V9的摄像头继承了荣耀V8，同样采用了后置双1200万像素黑白+彩色镜头（DUAL LENS）。不过配合麒麟960芯片，再加上新算法，荣耀V9在拍照速度上获得了大幅提升。
跟同样是双镜头的iPhone7 Plus相比，荣耀V9的拍照速度有明显优势。尤其夜光环境下，不仅照片的噪点更小，成像速度也非常快。
在双摄像头领域有着先天优势的荣耀更是把大光圈拍照效果发挥的登峰造极。荣耀V9的大光圈拍照更接近单反相机的背景虚化，光圈值可在F16~F0.95之间调节，而且虚化边缘处理更细腻，背景光斑效果更梦幻。
