La tableta presenta una pantalla IPS LCD de 8,9 pulgadas con cristal Gorilla Glass 3, procesador NVIDIA Tegra K1 Dual Denver con arquitectura de 64-bit a 2,3GHz y unidad gráfica 192-core Kepler. Asimismo, integra 2 GB de RAM y capacidad de 16 GB o 32 GB de memoria interna, según el terminal.
Nexus 9 cuenta con una cámara trasera de 8 megapíxeles, con enfoque automático y flash LED, y una cámara frontal de 1,6 megapíxeles, batería de 6.700 mAh con una autonomía de 9,5 horas en navegación y reproducción de vídeo.
La tableta de Google tiene unas dimensiones de 153,68 x 228,25 x 7,95 milímetros y un peso de 425 gramos. Está disponible en dos colores: negro índigo y blanco lunar, y su precio es de 389 (16 GB) y 479 (32 GB).