全新发布的vivo S9再次寻求突破，从大自然不同时刻的光线变换中汲取配色灵感，打造出印象拾光、子夜蓝和朝露白三款时尚配色。印象拾光延续上代莫奈漫彩的印象派色彩风格，通过双晶膜层可实现多达九色的混彩渐变。子夜蓝采用了透过率高、表面颗粒饱满特性的微晶AG玻璃，不仅将真空镀膜实现的蓝黑渐变色彩展露无遗，同时“表面颗粒感饱满”的新型磨砂质感，还令手感更舒适且不易沾染指纹。而朝露白则通过纳米级机加工纹理呈现出淡雅的色彩，转动手机时即能感受到在朝辉下流转着的光芒。
vivo大胆挑战工艺极限，打造出最薄主板、最薄主板支架、最薄SIM卡座等七项全新构架，并对NFC线圈厚度进行突破性压缩，在硬件配置全方位升级的演进下依然刷新了vivo最薄5G手机的纪录，子夜蓝配色机身厚度仅为7.35mm，重量仅有173g。配合机身中框采用直边金属中框和高光钻石切割工艺，vivo S9兼具视觉观感和握持感官的双重纤薄。
为解决夜景自拍行业难题，vivo S9软硬件再度升级。前置主摄模组采用全新的4400万像素AF双镜头，得益于全新像素隔离技术，感光能力提升12%。同时，vivo S9还加入了国内首创的微缝式补光灯，极夜环境下也可为面部提供均匀、立体光线。此外，在特定自拍模式下配合屏幕柔光环，能以组合形式最大程度地提升光亮程度。
基于上一代超级夜景算法，vivo S9带来了支持背景智能识别的极夜人像算法。它可创新性地将人脸与背景进行区分处理，并在基础降噪后继续优化人脸且为不同背景匹配最佳优化方案，让面部和背景极尽可能地真实还原。
作为vivo S系列的王牌资产，5重超质感美颜也得到全新升级。从vivo S9开始，5重超质感美颜将改写底层算法，将2D点到点的算法向3D立体建模算法跃进，并升级为“3D五重超质感美颜”。基于此vivo S9首次实现了45°-90°全面的侧脸美颜功能，同时能够提升人脸五官的立体性和美妆素材的贴合度，让自拍更加真实、立体且自然。另外，vivo S9还新增闪光、派对、柔焦、星光全新光影风格，以及白皙、油画、情绪三种经典风格，自拍玩法从此多姿多彩。
后置方面，vivo S9搭载了6400万像素主摄镜头、800万像素超广角镜头以及200万像素微距的三摄镜头，并新增OIS光学防抖，可大幅减弱因为手抖导致的图像模糊问题。结合vivo自研黑光夜视算法，能让夜景拍摄在极夜场景中响应更快。
vivo S9配备旗舰级天玑1100芯片，采用A78架构，主频高达2.6GHz；GPU采用ARM G77架构，主频达到836MHz。双卡双模5G全网通可时刻畅享高速网络。UFS 3.1超快闪存使得应用安装、大型文件拷贝、开机速度进一步提升。内置的4000mAh大电池，结合33W闪充，让手机瞬间“满血复活”。不仅如此，vivo S9还首次采用VC均热版，并优化主板上部、前摄像头模组厚度，改善芯片高热源和摄像头布局，加上整机使用铝合金金属边框，使得整体散热能力明显提升。
vivo S9出厂即内置最新的OriginOS操作系统，首创高效的“华容网格”桌面架构体系，结合全新“原子组件”带来更为美观、简洁的操作体验。内置支付卡包、相机卡包，更方便用户日常移动支付与常用镜头调用。