Nhằm tạo nên điểm nhấn khác biệt với những cụm camera kép có mặt trên thị trường di động, Huawei đã phải mời đến Leica (thương hiệu đẳng cấp trong lĩnh vực nhiếp ảnh) để phối hợp sản xuất nên cụm camera kép đặc biệt trên P9 và P9 Plus.
Cụ thể hơn, cả 2 camera kép của P9 và P9 Plus sẽ có cùng độ phân giải 12MP. khẩu độ f/2.2, kích thước điểm ảnh 1,25 micron. Một camera sẽ có nhiệm vụ chụp ảnh đen trắng, camera còn lại chụp ảnh màu thông thường. Không chỉ dừng ở đó, với sự phối hợp nhịp nhàng giữa 2 camera, người dùng sẽ có những hình ảnh có độ sâu tốt hơn, cũng như chủ thể hình ảnh được nổi bật hơn. Camera phụ của cả 2 máy đều sỡ hữu độ phân giải 8MP, riêng với mẫu máy P9 Plus sẽ có khả năng lấy nét tự động.
Về thiết kế, máy vẫn sử dụng chất liệu thiết kế chính là kim loại nguyên khối. Mặt trước dùng mặt kính cong 2,5D, cụm camera kép và cảm biến vân tay ở mặt sau.
Thông số cấu hình của P9 và P9 Plus sẽ có đôi chút khác biệt. P9 trang bị màn hình 5,2 inch, thế nhưng P9 Plus lại đi kèm màn hình 5,5 inch, đồng độ phân giải Full HD. Riêng với P9, máy có đến 2 phiên bản cấu hình là 3GB/4GB RAM, tương ứng với 32GB/128GB bộ nhớ trong, pin dung lượng 3000mAh. Phiên bản dành cho thị trường Châu Á hỗ trợ 2 SIM, tại Châu Âu là 1 SIM. P9 Plus trang bị 4GB RAM, bộ nhớ trong 64GB/128GB, pin dung lượng 3400mAh.
Cả 2 dùng vi xử lý Kirin 955 8 nhân, bao gồm 4 nhân 2.5GHz và 4 nhân 1.8GHz, vận hành trên Android 6.0 Marshmallow.