Następca modelu DP1 wyposażony został w matrycę CMOS Foveon X3 o tej samej liczbie 14.06 mln pikseli i udoskonalony w porównaniu do poprzednika procesor TRUE II (taki sam, jak w modelu DP2s i lustrzance SD15). Zmiany dotyczą także interfejsu użytkownika, w którym zmodyfikowano menu Set Up oraz zastosowano przycisk QS (Quick Set), na podobieństwo interfejsu modelu DP2.

Aparat został wyposażony w matrycę CMOS FOVEON X3 (2652 x 1768 x 3 warstwy), taki sam jak w lustrzance Sigma SD14. Nowatorska matryca oparta jest na trzech warstwach fotodetektorów zatopionych w krzemowych podkładach zdolnych do absorpcji kolorów czerwonego, zielonego i niebieskiego, w zależności od głębokości danej warstwy. Aby w pełni wykorzystać możliwości sensora w konstrukcji zastosowano stałoogniskowy obiektyw 16.6mm f/4.0 odpowiadający ogniskowej 28mm w standardzie 35mm.

Sigma DP1x wykorzystuje udoskonalony procesor TRUE II, który jest w stanie przetworzyć duże pliki generowane przez 14-megapikselowy sensor, a także zagwarantować jakość i ostrość porównywalną z filmem. Nowy procesor zapewnia jeszcze szybsze przetwarzanie plików oraz działanie aparatu.

W modelu zastosowano taki sam interfejs użytkownika jak w DP2, dzięki czemu obsługa aparatu jest jeszcze bardziej wygodna i intuicyjna.

Aparat wyposażony jest w duży wyświetlacz LCD o przekątnej 2.5 cala. Użytkownik widzi w nim 100% rejestrowanego obrazu, dzięki czemu skomponowanie sceny, wyregulowanie ostrości i dobór parametrów ekspozycji są szybkie i proste.

Sigma DP1x, mimo, że jest aparatem kompaktowym, poza rejestracją w wygodnym formacie JPEG, zapisuje obrazy w trybie RAW (X3F), który zawiera pełną informację o parametrach obrazu i zapewnia najwyższą jakość.

DP1x obsługuje karty pamięci SD, SDHC oraz MultiMediaCard. Zasilany jest dedykowanym akumulatorem litowo-jonowym BP-31.