Có kích thước 162.8 x 85.4 x 8.7 mm cùng trọng lượng nhẹ 209g, Nokia Lumia 1520 là chiếc Lumia có màn hình lớn nhất từ trước đến nay (không tính Nokia Lumia 1320 có kích cỡ màn hình tương đương, nhưng cấu hình phần cứng kém hơn nhiều và ra mắt cùng với Lumia 1520). Nokia Lumia 1520 sở hữu màn hình ClearBlack IPS 6-inch phân giải 1080p và mật độ điểm ảnh đạt 367 dpi.
Sản phẩm được trang bị chip xử lý Snapdragon 800 lõi tứ tốc độ 2.2GHz nhân Krait 400, 2GB RAM, 32GB bộ nhớ trong (mở rộng qua thẻ nhớ microsSD tối đa 64GB), camera PureView 20MP dùng ống kính Carl Zeiss có chống rung quang học OIS. Pin trên Nokia Lumia 1520 có dung lượng 3400mAh cùng khả năng sạc không dây Qi.