VivoS9配備6.44英寸AMOLED劉海屏，支持屏下指紋，90Hz高刷新率。前置CMOS也采用了最新的ISOCELL2.0技術。這項技術可以減少像素間的串擾，在弱光下獲得更純凈的自拍照片。VivoS9在軟件上升級為極夜人像自拍，增加了智能背景識別功能。新算法會對人臉和背景進行區分和優化，從而保證即使在逆光下，背景也不會暴露，人臉也不會黑。VivoS9可以利用人臉3D模型的深度信息繪制眼影、陰影、皮膚平滑效果等等。VivoS9還增加了彩虹和暖陽兩種2D光效，星光和柔焦兩種特效濾鏡。
VivoS9新增了白色、油畫、情感三種風格。vivoS9的雙曝光也升級到了2.0。新版本可以導入相冊中的風景照作為背景素材，這樣就可以和自拍結合起來，形成雙曝光照片。vivoS9的8MP前置超廣角鏡頭。擁有105的可視角度，自拍時可以容納更寬的畫面。vivoS9的後置模塊也進行了升級:不僅微距鏡頭獨立，主攝像頭還加入了光學防抖。