新一代 Galaxy S5 外型设计与 Galaxy S4 可谓完全一样，仅机背採用点纹图纹及将双闪光灯置于镜头下方，机身尺吋为 142.0 x 72.5mm ，长寛比例与 S4 相若，但厚度相对加厚了 0.2mm 至 8.1mm ，重量亦由 S4 的 130g 升至 145g 。另外， Galaxy S5 依旧採用 5.1 吋 Super AMOLED 屏幕，支援 1920 x 1080 解像度，并加入 Adaptive Display 技术，优化屏幕的色域及对比度。
硬件方面採用 Qualcomm Snapdragon 800 处理器，但并未如传闻中配备 3 GB RAM ，仅採用 2GB RAM 配置，提供 16 GB 及 32GB 储存空间。此外，提供 LTE Cat.4 传输制式，并支援 MIMO(2x2) ，有效整合 LTE 及 WiFi 连网资源，加强网络效能。
不过，新一代的 Galaxy S5 设有 IP67 防水防尘功能，其中的数字「 6 」 代表完全防止灰尘渗入，「 7 」则代表 Galaxy S5 能 30 分钟内于 1 米水深下浸水及用水喷灌而不损害手机。同时， Galaxy S5 为 Samsung 首次搭载指纹辨识的流动装置，其指纹辨识器设置于机面「 HOME 」键上方，用家只需按压屏幕即可进行指纹辨识，让用家进行屏幕解锁、 Samsung 帐号登入及部份支付应用等。
拍摄方面， Galaxy S5 相机镜头相对上代 S4 的 1,300 万像素加强至 1,600 万像素。更值的注意的是其镜头採用「 Phase-detect 」技术，据 Samsung 表示自动对焦速度仅需 0.3 秒。此外， Galaxy S5 同样加入「 Selective Focus 」功能，加强后期编辑功能，使用家拍摄后亦能将背景模糊化，令相片中的主体物更为突出。
镜头下方的双闪光灯亦有玄机，该部份集成了心律感应器，用家能以手指按于该区域中，并能以预载的 S Health 3.0 应用及 fitness tracker 进行监察及管理行为，同场亦推出 Gear 2 或 Gear Fit ，可配合作进一步按照自己的需要度身订製整个使用体验，从而作实时健身指导。
另外， Galaxy S5 内建 2,800mAh 可更换式电池，据 Samsung 表示，提供 10 小时网页浏览及 12 小时影片播放等，续航力持久，而且加入一个名为「 Ultra Power Saving 」模式，让手机即使只有 10% 电量仍能提供 24 小时的待机能力。据 Samsung 表示， Galaxy S5 提供黑、白、铜金及银蓝色给用家选择，并将于 4 月 11 日正式发售。
