Sony Xperia ZR mempunyai ukuran 131.3 x 67.3 x 10.5 mm dengan berat 138 dan telah mendukung layar berteknologikan TFT touchscreen sebesar 4.5 inci. Layart tersebut di desain dengan kerapatan 323 ppi pixel density dengan resolusi 720 x 1280 piksel yang mendukung sentuhan hingga 10 jari. Shatter proof dan scratch resistant glass menjadi andalan dari sony untuk mengamankan layar dari berbagai goresan benda-benda kasar pada layar.
Awalnya Sony Xperia ZR menggunakan sistem operasi Android 4.1 Jelly Bean dan sekarang dapat di upgrade ke dalam versi 4.2.2 Jelly Bean. Datang dengan prosesor quad core qualcomm snapdragon APQ8064 berkecepatan 1.5 GHz dan RAM 2 GB, Xperia ZR mampu memberikan pengalaman yang berharga bagi penggunanya dalam memainkan beragam aplikasi berat satu waktu tanpa perlu khawatir akan kehilangan kinerjanya.
Tempat penyimpanan internalnya pun terbilang cukup besar sekitar 8 GB dan dapat di upgrade menjadi 32 GB lebih menggunakan fitur microSD. Sony Xperia ZR juga mempunyai kamera utama sebesar 13.1 megapiksel dan kamera kedua yang setara VGA dengan kemampuan memfoto dan merekam.