정보에 따르면 갤럭시S21울트라는 20:9 비율의 다이나믹 능동형유기발광다이오드(AMOLED) 2X 화면(515 ppi), 120Hz 주사율을 갖췄다.
후면에는 손떨림방지기능(OIS) 갖춘 1억800만 화소 센서 등 네 개의 카메라를 탑재했다. 또 3D ToF 센서를 대체할 레이저 AF, 1200만 화소 초광각 카메라, 두 개의 망원 카메라와 함께 4000만 화소 전면 카메라를 장착했다.
갤럭시S21울트라는 엑시노스2100 또는 스냅드래곤888을 비롯해 12기가바이트(GB) 램, 5000밀리암페어아워(mAh) 배터리, 45W 고속충전 등을 채용했다. 내부 용량은 128GB, 256GB, 512GB이며 마이크로SD카드 슬롯이 사라졌으며 AKG 이어폰은 제공하지 않는 것으로 알려졌다.