Новинка оснащена 4.5-дюймовым экраном с разрешением FWVGA (480 x 854 пикселей), 4-ядерным процессором с частотой 1.3 ГГц, 512 МБ или 1 ГБ оперативной памяти (в зависимости от региона), 4 или 8 ГБ встроенной памяти, слотом для карт памяти microSD, 5 мп камерой с возможностью записывать видео в формате 1080р, 0.3 мп фронтальной камерой и ОС Android 4.4 KitKat.

Коммуникационные функции включают в себя четыре диапазона 2G и 3G с HSPA, Wi-Fi b/g/n, Bluetooth 4.0 и GPS. Емкости литий-полимерного аккумулятора (2100 мАч) достаточно для 12 часов работы в режиме разговора в сетях 3G или 690 часов пребывания в режиме ожидания.

HTC Desire 320 работает с сим-картами формата микросим.