Galaxy Note 8 có thiết kế khung kim loại, mặt lưng kính và màn hình tràn viền tỷ lệ 18,5:9, màn hình cong hai mép giống như Galaxy S8. Điểm khác là các góc máy bo ít hơn, trông vuông vắn và nam tính hơn dòng Galaxy S8.
Về cấu hình, Samsung vẫn sử dụng con chip Exynos 8895 hoặc Snapdragon 835 cho sản phẩm nhưng nâng cấp RAM lên 6GB và bộ nhớ có ba mức 64GB, 128GB và 256 GB. Pin có dung lượng 3.300 mAh, sử dụng cổng USB Type-C, hỗ trợ sạc nhanh và sạc không dây. Galaxy Note 8 vẫn có khả năng chống nước, chống bụi chuẩn IP68.
Galaxy Note 8 sở hữu màn hình Super Amoled kích thước 6,3 inch độ phân giải Quad HD+ (2.960 x 1.440 pixel). Máy chạy trên nền hệ điều hành Android 7.1.1, hỗ trợ các tính năng như bảo mật vân tay, bảo mật mống mắt, màn hình Always On Display.
Điểm nhấn của Galaxy Note 8 là bộ camera kép phía sau cùng có độ phân giải 12 megapixel và đều có chống rung quang học. Camera góc rộng có ống kính khẩu f/1.7, lấy nét pha kép, còn camera tele có ống kính khẩu f/2.4.
Bộ đôi camera sau có chế độ chụp ảnh kép Dual Capture - chụp và lưu đồng thời hai ảnh. Kết hợp bộ đôi camera, người dùng có thể chụp những bức ảnh xóa phông Live Focus, cho phép kiểm soát độ sâu của ảnh, xóa phông ở các mức độ khác nhau. Trong khi đó, camera trước của Galaxy Note 8 có độ phân giải 8 megapixel với khẩu độ f/1.9.
Điện thoại của Samsung có các màu đen, xám, vàng đồng và xanh dương.