HTC Sensation XL è un device di fascia alata basato sul sistema operativo Google Android 2.3.5 Gingerbread e con interfaccia grafica Sense UI 3.5.
Il terminale monta un ampio display touchscreen capacitivo di tipo Super LCD da 4.7 pollici di diagonale con risoluzione di 480×800 pixel, 768 MB di memoria RAM, 16 GB di memoria storage (circa 12 GB a disposizione dell’ utente), Fotocamera posteriore da 8 Megapixel con fuoco automatico e doppio flash LED in grado di registrare video a 720p, fotocamera frontale da 1.3 Megapixel, cover unibody in alluminio, tecnologia audio Beats by Dr. Dre, il tutto spinto da un buon processore Qualcom MSM 8255 single-core da 1.5 GHz con GPU Adreno 205.
Il Sensation XL sarà disponibile nella versione standard con auricolari in-ear di tipo iBeats, sarà tuttavia disponibile una versione Limited Edition con cuffie Beats.