一加9pro的屏幕尺寸为6.7英寸，机身长度为163.2毫米，宽度为73.6毫米，厚度为8.7毫米，重量为197克；配有绿洲、黑洞、闪银三种机身颜色。预装基于Android 11的ColorOS 11操作系统，后置摄像头为主摄4800万像素+5000万超广角镜头+800万长焦镜头+200万黑白镜头，前置摄像头为1600万像素。
OnePlus 9 Pro搭载了高通骁龙888处理器；采用了2.84GHz X1*1+2.4GHz A78*3+1.8GHz A55*4组合，最高频率可达2.84吉赫兹，能较为均衡地处理各种负载。
OnePlus 9 Pro搭载了4500毫安时电池，65瓦的有线闪充，50瓦无线闪充，支持无线反向充电；IT之家实测30分钟可充入58%的电量，54分钟充满4500毫安时容量。
OnePlus 9 Pro采用了8GB+128GB、8GB+256GB和12GB+256GB三种存储组合；支持双通道LPDDR5、UFS3.1闪存，后台同时开启多个应用，运行体验较为流畅。