Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G è dotato di un display touchscreen da 6,90 pollici con una risoluzione di 1440x3200 pixel con una densità di pixel di 508 pixel per pollice (ppi) e proporzioni di 19,3:9. Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G è alimentato da un processore Qualcomm Snapdragon 865+ octa-core da 3 GHz che presenta 1 core con clock a 3 GHz, 4 core con clock a 2,4 GHz e 3 core con clock a 1,8 GHz. Viene fornito con 12 GB di RAM. Il Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G funziona con Android 10 ed è alimentato da una batteria non rimovibile da 4500 mAh. Il Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G supporta la ricarica wireless e la ricarica rapida proprietaria. Per quanto riguarda le fotocamere, il Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G racchiude sul retro una fotocamera principale da 108 megapixel con un'apertura f/1.8 e una dimensione pixel di 0,8 micron; una seconda fotocamera da 12 megapixel con apertura f/3.0 e dimensione pixel di 1,0 micron e una terza fotocamera da 12 megapixel con apertura f/2.2 e dimensione pixel di 1,4 micron. La configurazione della fotocamera posteriore ha la messa a fuoco automatica. Dispone di una fotocamera frontale da 10 megapixel per i selfie, con un'apertura f/2.2 e una dimensione dei pixel di 1,22 micron. La fotocamera frontale dispone anche dell'autofocus. Il Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G esegue un'interfaccia utente basata su Android 10 e racchiude 512 GB di spazio di archiviazione integrato che può essere espanso tramite scheda microSD (fino a 1000 GB). Il Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G misura 164,80 x 77,20 x 8,10 mm (altezza x larghezza x spessore) e pesa 208,00 grammi. È stato lanciato nei colori Mystic Black, Mystic Bronze e Mystic White. Presenta un grado di protezione IP68 per la protezione da polvere e acqua. Porta un corpo di vetro. Le opzioni di connettività del Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G includono Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac/Sì, GPS, Bluetooth v5.00, NFC e USB Type-C. I sensori del telefono includono accelerometro, sensore di luce ambientale, barometro, bussola/magnetometro, giroscopio, sensore di prossimità e sensore di impronte digitali sul display. Il Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G supporta lo sblocco con il volto.