MediaTek Helio X20 включает в себя 2 ядра Cortex A72 с рабочей частотой 2,5 ГГц, 4 ядра Cortex A53 с рабочей частотой 2 ГГц, а также 4 ядра Cortex A53 работающие на частоте 1,4 ГГц. Отдельно следует отметить технологию MediaTek CorePilot 3.0, распределяющую нагрузку между процессорными ядрами и графической подсистемой, что позволяет обеспечить снижение энергопотребления на 30%. В качестве графического сопроцессора в Helio X20 используется Mali-T800 GPU. Также в активе новинки присутствует ядро Cortex M4. MediaTek Helio X20 поддерживает LTE Cat.6 и 32 Мп камеры (либо две 13 Мп камеры). Относительно MediaTek Helio X10 заявлено о 140% роста производительности процессорной части и 60% росте производительности графической подсистемы. Из ограничений новинки можно упомянуть поддержку «только» памяти DDR3, а не DDR4. Тестовые образцы чипа для производителей будут доступны в 3 квартале, первые устройства на его основе - в начале 2016 года.