Viedtālrunim ir 5,2 collu "Full HD" IPS ekrāns (423 ppi), "Qualcomm Snapdragon 808" sešu kodolu procesors, divu gigabaitu operatīvā atmiņa, 2700 mAh akumulators, 12,3 megapikseļu aizmugurējā un 5 MP priekšējā kamera. "LG Nexus 5X" ir spējīgs uzņemt arī 4K izšķirtspējas un palēninātos (slow motion) video.

"LG Nexus 5X" ir arī pirkstu nospieduma lasītājs, kas atrodas ierīces aizmugurē. Tikai ar vienu pieskārienu sensoram iespējams ieslēgt un atbloķēt viedtālruni.