این دستگاهها از یک قاب فلزی ویژه باریک و سبک استفاده میکند و فقط 5.6 میلیمتر ضخامت و تنها 389 گرم وزن برای مدل 9.7 اینچ و 265 گرم وزن برای مدل 8 اینچی دارد. هر دو مدل از نمایشگر Super AMOLED با دقت تصویر 2048x1536 پیکسل و یک پردازنده هشت هستهای بهره میبرند که چهار هسته آن با سرعت 1.9 گیگاهرتز و چهار هسته با سرعت 1.3 گیگاهرتز کار میکند. 3 گیگابایت حافظه رم و 32/64 گیگابایت فضای ذخيرهسازی داخلی از دیگر مشخصات این دو دستگاه است. یک اسلات microSD به خریداران اجازه میدهد تا تنها به حافظه داخلی متکی نبوده و فضای ذخيرهسازی هر دو دستگاه را تا 128 گیگابایت افزایش دهند. همچنین هر دو مدل از وایفای و LTE نیز پشتیبانی میکنند.
این بار سامسونگ سنتشکنی کرده و صفحهنمایش بزرگتر 10.5 اینچی را که در آخرین مدلهای Galaxy Tab خود به کار گرفته بود را کنار گذاشته است. این مدل جدید به اندازه آیپد است و مثل تبلت اپل از مقیاس 4:3 در صفحهنمایش استفاده کرده است. مزیت اصلی Tab S2 نسبت به مدل پیشین خود (Tab S)، کم شدن وزن، ضخامت و همچنین ساختار بدنه فلزی آن است.
