三星S20采用高通骁龙865处理器，7nm+工艺，骁龙865搭载了新一代Kryo 585核心，主频提升至2.84GHz， 性能提升25%。骁龙865 CPU为八核，包括2.84GHz Cortex-A77*1+2.42GHz Cortex A77*3+1.8GHz Cortex-A55*4；全新搭载的Adreno 650 GPU性能提升25%，能效提升35%。
三星S20系列采用了Infinity-O全面屏设计。手机正面屏占比很高，上下边框都做到极窄，视觉冲击相当震撼。相对而言，这种中间挖孔的设计，在各种挖孔屏方案中颜值算是最高的。
