Das All-in-One-Gerät aus Aluminium zeigt ein sehr schlankes Design mit einem 28 Zoll großen Multitouchdisplay mit 3:2-Seitenverhältnis und einem Standfuß, in dem die Hardware eingefasst ist. Das Display ist das laut Microsoft dünnste LC-Display, welches auf dem Markt zu haben ist. Microsoft hat ein großes Augenmerk auf die Farbwiedergabe gelegt, sodass Nutzer on-the-fly dazu in der Lage sind, zwischen dem DCI-P3- und dem sRGB-Farbraum wechseln zu können.

Hardwaretechnisch setzt Microsoft auf eine Quadcore Intel-Core-i7-CPU gepaart mit 32 GB DDR4 Arbeitsspeicher sowie einer NVIDIA GeForce GTX 980M. Als Datenspeicher kommt eine nicht näher spezifizierte 2 TB Festplatte zum Einsatz. Für den Sound wird ein in den Fuß integriertes 2.1-Soundsystem verwendet. Die Surface Studio HD Camera macht Windows Hello möglich, während ein Mikrofon-Array eine einfache Verwendung von Cortana ermöglicht. Zudem unterstützt das Gerät den Surface Pen sowie das Xbox-One-Wireless-Protokoll, sodass Xbox-One-Controller ohne Dongle an dem Gerät genutzt werden können.