Smartfon zamknięty w obudowie o wymiarach 129 x 65 x 10.7 mm i wadze 120 gramów wyposażony w 4.3-calowy ekran HD Reality Display, wspierany przez technologię Mobile BRAVIA Engine 2.

Na tylnej ścianie smartfona znalazł się aparat o rozdzielczości 13 Mpix umożliwiający nagrywanie wideo w standardzie 1080p. Mocną stroną modelu V jest wysoka wydajność, którą według producenta zapewnia dwurdzeniowy procesor najnowszej generacji – Qualcomm MSM8960 Dual Core o taktowaniu 1.5 GHz. Pomaga mu w tym układ graficzny Adreno 225 GPU oraz 1 GB pamięci RAM.

Sony Xperia V pracuje pod kontrolą system Android 4.0.4 Ice Cream Sandwich, a w późniejszym czasie urządzenie otrzyma aktualizację do wersji 4.1.

Model V wyposażony jest także w moduł szybkiej łączności bezprzewodowej LTE. Kolejne atuty to funkcja Clear audio + zapewniająca najwyższą jakość dźwięku, a także certyfikat PlayStation.

Na obudowie został ulokowany port MHL, dzięki któremu możliwe będzie udostępnianie zawartości smartfona na urządzeniach peryferyjnych. Za bezprzewodową wymianę danych na bliskich odległościach odpowiadają moduł NFC i funkcja One-touch pozwalająca na przesyłanie informacji poprzez zbliżenie obu urządzeń.

Xperia V to nie tylko mocne podzespoły. Obudowa urządzenia spełnia wymogi standardów IP55 oraz IP57+, dzięki czemu smartfon jest całkowicie bezpieczny w starciu z piaskiem i ulewnym deszczem. Producent zapewnia, że Xperia V poradzi sobie także pod wodą. Telefon może być zanurzony przez 30 minut na głębokość do 1 metra.