這次發表的新機共有 Sony Xperia Z5、Xperia Z5 Comapct 與 Xperia Z5 Premium 三款，其中前面兩款預計在 2015 年 10 月起陸續推出，後者則暫定在 11 月份，其中 Xperia Z5 與 Xperia Z5 Premium 都將會有雙卡版本。
這系列產品採用的是 1 / 2.3 吋 Exmor RS 感光元件，能拍攝 2,300 萬畫素照片，且為 F2.0 大光圈的 G 鏡頭，支援 0.03 秒超快速對焦，以及 5 倍清晰對焦，在低光源下的亦有比以往更出色的表現；前鏡頭部份為 500 萬畫素 Exmor 模組、25mm 廣角。
Sony Xperia Z5 系列新機是由瑞典與日本團隊打造，其中 Xperia Z5 搭載 5.2 吋、1920 x 1080 解析度螢幕，共有石墨黑、白、金、綠四種配色；Xperia Z5 Compact 採用 4.6 吋、1280 x 720 解析度螢幕，色系方面較為活潑，共有黃、粉紅、白和石墨黑可以選擇；這兩款新機均以磨砂玻璃打造機身背面，搭配 Xperia Logo 雕刻，帶來不同於以往的質感呈現。
一如預料，Sony Xperia Z5 與 Xperia Z5 Compact 搭載 Qualcomm Snapdragon 810 處理器，支援 QC 2.0 快速充電，且在電量充滿的狀態下，能提供長達 2 天的續航表現。
至於真正的主角 Sony Xperia Z5 Premium 有黑、白、金三色，採用 5.5 吋 4K TRILUMINOS Display for mobile 與 IPS 面板，能直接播放 Sony FDR-X1000V 4K 運動錄影機的影片外，亦能透過 DLNA 與 MHL 3.0 輸出畫面。
這款產品同樣搭載 Qualcomm Snapdragon 810 處理器，電池容量為 3,430mAh；為了因應 4K 內容所需較大的儲存空間，Sony Xperia Z5 Premium 除了內建 32GB 空間外，還能透過 microSD 記憶卡擴充 200GB；此外，Sony Mobile 特別針對該手機進行優化，可透過暫存的快取技術，減少每次重新加載圖像所帶來的電量消耗。
另外，Sony Mobile 針對 Xperia Z5 系列產品帶來了包括保護套、SBH54 藍牙耳機、MDR-NC750 高解析度耳機等周邊配件。
