Die Kamera auf der Rückseite des Volltastatur-Handys macht Fotos mit einer Auflösung von 8 Megapixel und wird dabei von einem LED-Blitzlicht und Autofokus unterstützt. Videos zeichnet das X2 in VGA-Auflösung (640x480 Pixel) mit 30 Bildern pro Sekunde flüssig auf. Der Touchscreen ist auf 3,5 Zoll gewachsen, beim Vorgänger Xperia X1 sind es nur 3 Zoll. Die Auflösung ist dagegen mit 800x480 Pixel (WVGA) gleich scharf.
Als Betriebssystem verwendet Sony Ericsson Windows Mobile in Version 6.5, die voraussichtlich im September 2009 erscheinen wird. Über den Prozessor ist noch nichts bekannt, er soll aber schneller sein als der MSM7200A des Vorgängers, der mit 528 Megahertz taktet. Der Arbeitsspeicher wurde von 256 Megabyte auf 512 Megabyte verdoppelt.
Ein Lagesensor, der die Anzeige automatisch ins Querformat dreht, wenn man das Handy kippt, soll beim X2 dabei sein. Dem Vorgänger fehlt dieser Sensor, was häufig kritisiert wurde. Außerdem sind A-GPS, HSDPA und WLAN beim X2 integriert. Das bildschirmfüllende Schnellzugriffsmenü, auf dem 9 Icons, die sogenannten Panels, zu wichtigen Anwendungen führen, wird man auch wieder auf dem Nachfolger des X1 finden. Diese Panel-Bedienung ist ein Markenzeichen der Xperia-Serie. Wann das X2 auf den Markt kommt, ist noch völlig unklar. Da Sony Ericsson auf Windows Mobile 6.5 setzt, ist mit einem Erscheinen vor September aber nicht zu rechnen.