Ngoài kiểu dáng được cho là giống iPhone 6, bộ đôi smartphone Vivo X6 và X6 Plus còn có thiết kế vỏ nhôm nguyên khối với độ dày lần lượt chỉ 6,6 mm và 6,9 mm. Cả hai đều được trang bị màn hình AMOLED hiển thị độ phân giải Full HD, nếu X6 có kích thước 5,2 inch thì X6 Plus lớn hơn một chút, 5,7 inch.
Về sức mạnh xử lý, Vivo trang bị cho bộ đôi X6 của mình chíp xử lý 8 nhân MediaTek MT6752 tốc độ tối đa 1,7 GHz với RAM 4 GB cùng 2 camera 13 MPvà 8 MP trước sau tương ứng. Tuy nhiên, X6 sử dụng bộ nhớ lưu trữ 32 GB đi kèm pin dung lượng 2.400 mAh, trong khi X6 Plus là 64 GB và một pin 3.000 mAh. Cả hai đều hỗ trợ thẻ nhớ ngoài microSD thông qua khe SIM kép.
Đáng chú ý, cả hai đều được trang bị cảm biến vân tay ở mặt sau với tốc độ quét chính xác theo hãng chỉ 0,4 giây. Bên cạnh đó chiếc X6 Plus còn được trang bị bộ khuyết đại âm thanh chuyên nghiệp (ES9603) cùng chíp âm thanh Hi-Fi SS-205X từ Yamaha.
Vận hành trên giao diện Funtouch OS tùy biến từ nền tảng Android 5.1 (Lollipop), cả hai bắt đầu bán ra vào 6-12 này tại thị trường Trung Quốc với mức giá 390 USD và 469 USD cho X6, X6 Plus.