NW-ZX1的外觀尺寸為122.8×60.7×15.3mm，它配備了“Tri-luminos display for mobile”技術的4英寸顯示屏，分辨率為854×480；機身由整塊鋁合金切削而成，據稱可以減少振動對聲音帶來的影響。此外，NW-ZX1的機身上側邊還設有實體按鍵，方便對音樂功能進行操控。

為了保証回放的品質，NW-ZX1大幅強化了供電部分，全新的“S-Master HX”數字放大器採用L/R正負獨立4路電源設計，L/R聲道獨立供電，減少了電源的負載，保証了輸出電流，減少串擾並起到增強立體聲的效果，三洋的OS-CON固體鋁電解電容也為聲音的純淨度提供了保障。

除電源部分之外，NW-Z1還在一些細節部分為高音質做了專門的設計：電池採用了1.5倍於普通線材的低阻抗線材進行連接；D/A轉換器採用了高精度的時鐘晶振；基板和耳機插孔採用了OFC無氧銅線進行連接以提高分離度並減少失真；黃銅切削的耳機插口可以更牢固的固定在機身上，減少振動的干擾。

NW-ZX1提供了FLAC、WAV、AIFF、Apple Lossless、MP3、WMA、AAC、HE-AAC、ATRAC格式的支持，最高可以支持至24bit/192KHz的規格，支持DSEE HX技術，可以對壓縮音源的高頻部分進行補償，提升回放的效果。此外，NW-ZX1還支持xLOUD技術，可以提升外放的低頻表現。  　　NW-ZX1搭載的是Android 4.1操作系統，預置mora、Music Unlimited、reader、Sony Select等應用軟件。NW-ZX1還內建有IEEE 802.11a/b/g/n WiFi、藍牙、NFC功能的支持，並可以通過WM-Port接口與自家的PHA-2連接使用。