Với trọng lượng chỉ 1,1kg, độ dày khoảng 16,45 mm, ThinkPad X1 Carbon sử dụng màn hình 14 inch WQHD (2560 x 1440 pixel) hoặc tuỳ chọn Full HD.

Máy được tích hợp chip xử lý Intel Core i7 vPro thế hệ mới nhất, chip đồ họa Intel HD, RAM tối đa 16 GB, trang bị ổ cứng SSD Samsung M.2 NVMe với dung lượng lên tới 1TB cho tốc độ truy xuất nhanh gấp 5 lần ổ cứng SATA SSD thông thường.

Cùng đó là modem Qualcomm Snapdragon X7 LTE kết hợp hỗ trợ chuẩn 4G LTE Advanced Carrier Aggregation cho tốc độ tải về lên tới 300Mbps. ThinkPad X1 Carbon cũng hỗ trợ cảm biến vân tay và chip bảo mật Trusted Platform Module (TPM).

Hai cạnh bên máy là 3 cổng USB 3.0, MiniDP, HDMI, microSD, Touch FPR và WWAN. Máy sẽ được cài đặt sẵn hệ điều hành Windows 10 Pro 64-bit khi bán ra.