nubia Z20延续nubia X双屏设计，拥有钻石黑、锦鲤红、星空蓝三种配色，正面是6.42英寸的非异形屏，背面的副屏与主屏同样采用京东方提供的AMOLED屏幕，在星空蓝配色上，这块副屏还实现了硬件级防蓝光。这块“星空屏”拥有出色的反射率与透射率，关屏时能够完美地隐藏在玻璃中，支持自定义画面，用户既可以将自己喜欢的图案作为副屏图案，也能使用应用商店内其他用户的创作。

由于配备了5.1英寸后屏，因此可以轻松地使用后置摄像头进行自拍。其后置三摄采用了横置设计，分别为4800万主摄、1600万超广角摄像头、以及800万长焦摄像头，并且配备了OIS光学防抖，暗光拍摄更给力。除了常规的闪光灯外，Z20也配备了超大柔光灯，专门用于自拍。3倍光学变焦拥有非常强大的变焦能力，在30倍数字变焦下能够清晰地拍出日全食中的日晷与日。8K视频拍摄、62.5px微距以及“夜视仪”般的超级夜景功能能够大大地拓宽手机摄影的局限性。 DNG格式、HDR10 炫彩录像等功能对于摄影爱好者也是非常实用。

其他方面，nubia  Z20配备了FIT4.0压力边框，可以通过挤压边框来实现多种功能，这一硬件交互方式能够有效地提高手机使用效率。另外对于双屏的使用上，nubia  Z20配备了左右双指纹&电源二合一按键、正反双听筒，无论哪一面都是正面。