HTC One M9 posiada 5 calowy ekran Super LCD o wysokiej rozdzielczości - 720x1280 px i pracuje pod kontrolą 8 rdzeniowego procesora Snapdragon o zegarze 2 GHZ. Posiada 3 GB pamięci RAM. Smartfon jest dostarczany wraz z systemem operacyjnym Android 5 Lollipop.
Główny aparat fotograficzny posiada matrycę o wielkości 20 Mpx, a przedni 4 Mpx.
Pamięć telefonu to 32 GB. Smartfon obsługuje karty pamięci o pojemności do 128 MB.