Le HTC Sensation dispose d'une coque en aluminium arrondie. Il dispose d'un écran Super LCD de 4.3 pouces (540x960 pixels) pour 16 Millions de couleurs. Son design, avec les coins ronds et affinés, ainsi que sa finesse lui permettent une bonne prise en main. Ses dimensions sont de 126.1x65.4x11.3mm pour un poids de 148 grammes avec la batterie. Le HTC Sensation est doté d'un processeur Snapdragon double coeur à 1.2 Ghz. Coté vidéo, ce smartphone dispose d'une caméra capable de filmer en Full HD à 30 images par seconde.