Толщина корпуса составляет 8,75 мм при массе 203,5 г Телефон оснащён 6,7-дюймовым OLED-экраном, который занимает 93,4% площади корпуса. Ширина рамки составляет всего 1,47 мм. Разрешение равно 1080 х 2412 пикселей, поддерживается частота 120 Гц, один миллиард цветов и расширенный динамический диапазон HDR10+.

OnePlus Ace Pro оснащен флагманской однокристальной системой Snapdragon 8 Plus Gen 1, а также разогнанной памятью LPDDR5+ и UFS 3.1. Телефон имеет эффективную систему охлаждения. OnePlus Ace Pro получил встроенный аккумулятор емкостью 4800 мА•ч с поддержкой 150-ваттной зарядки. Полная зарядка от 1 до 100% занимает всего 19 минут. Аккумулятор должен сохранить 80% емкости батареи после 4 лет использования.

В основной камере установлен 50-мегапиксельный датчик Sony IMX766 с оптической стабилизацией изображения. Дополнительно смартфон получил 8-мегапиксельный «ширик» и макрокамеру. Фронтальная камера имеет разрешение 16 Мп. OnePlus Ace Pro работает под управлением ColorOS 12.1, оснащен Wi-Fi 6 и полнофункциональным NFC.