Có trọng lượng 130gram, HTC Desire 601 không quá đặc biệt với một màn hình 4.5-inch cùng độ phân giải qHD (960 x 540 pixel). Đi kèm với chiếc smartphone này còn là bộ xử lý Qualcomm Snapdragon 400 2 nhân xung nhịp 1,4GHz. Về bộ nhớ, máy được trang bị RAM 1GB và 8GB bộ nhớ lưu trữ, hỗ trợ khe cắm thẻ microSD.
Desire 601 sẽ khởi động với một giao diện tùy biến độc quyền Sense 5.0 cùng các tính năng quen thuộc Zoe và BlinkFeed trên nền tảng Android 4.2.2 Jelly Bean. Cũng vay mượn từ One, máy cũng được trang bị cặp loa kép BoomSound phía trước, cùng ống kính khẩu độ f/2.0 công nghệ UltraPixel với cảm biến 5-megapixel hỗ trợ quay video HD 1080p, trong khi máy ảnh phía trước chỉ VGA.
Máy trang bị ăng-ten kết nối không dây tốc độ cao 4G LTE và một số kết nối phổ biến khác như Bluetooth 4.0, Wi-Fi và GPS.