Samsung Galaxy Alpha có thiết kế với khung sườn bằng nhôm nguyên khối, 4 góc bo tròn giống như trên iPhone 5/5S.
Phần nắp lưng vẫn làm bằng nhựa và đục lỗ tương tự Galaxy S5 và có thể tháo rời được. Máy mỏng 6,7 mm và nặng 115 gram. Thiết kế này được cho là định hướng cho dòng điện thoại Samsung trong thời gian tới.
Về phần cứng, máy được trang bị màn hình Super AMOLED kích thước 4,7 inch độ phân giải HD. Máy sử dụng chip xử lý Exynos Octa 8 nhân của Samsung với 4 nhân tốc độ 1,8 GHz và 4 nhân tốc độ 1,3 GHz, RAM 2 GB cùng bộ nhớ trong 32 GB có thể mở rộng bằng thẻ nhớ.
Camera chính của máy có độ phân giải 12 megapixel còn camera phụ phía trước có độ phân giải 2,1 megapixel. Máy cũng được trang bị cảm biến vân tay cùng cảm biến đo nhịp tim và kết nối LTE. Sản phẩm chạy Android 4.4 KitKat cùng giao diện TouchWiz của Samsung.