vivo X20采用当下最为流行的全面屏设计，搭载高通主推的骁龙660处理器，屏幕尺寸为6.01英寸，而18:9的比例让vivo X20身材比例恰到好处。
与普通智能手机相比，vivo 2O虽然整体上差异不大，但手机正面的额头和下巴都有所缩减，额头部分减至7.7mm，下巴部分减至8.1mm，两侧边框也缩减至1.8mm，使得屏占比达到了85.3%。
vivo X20采用金属一体式机身设计，与前代机型一样表面都做了磨砂工艺处理，手感好且易打理。隐藏式顶弧天线设计，还是得vivo X20的背部整体性更强了，尤其是黑色款。此外，vivo X20的手机背部的腰线也做了“收腰”处理，使得手机看上去纤薄许多。总的来说，vivo X2O是近几款手机中，握感最好的机型。
如今前置高清摄像头已成vivo手机的一大卖点，vivo X20的前置摄像头更是锦上贴花。vivo X20前置两枚1200万像素摄像头，以及一颗柔光自拍灯，这是目前旗舰手机中很少见的搭配。此外，vivo X20还新增了面部识别功能，采用的是Fake Wake面部识别技术，解锁速度可达0.1s，要比一些手机的指纹识别速度还快。
为了达到85.3%的屏占比，vivo X2O缩小额头和下巴的面积，以此牺牲的是前置指纹设计和虚拟按键，取而代之的是屏内虚拟按键和后置指纹识别设计。屏内虚拟按键这种设计此前被华为手机所广泛使用，同样支持菜单、主页、返回操作，实际体验和虚拟按键并没有太多的差别，这也是目前所有全面屏手机都选择的方案。
