Il Google Pixel Fold è dotato di un display principale OLED pieghevole da 7,6 pollici con una risoluzione di 2208×1840 pixel. Ha anche un display esterno OLED da 5,8 pollici con risoluzione Full HD+. Entrambi i display offrono un refresh rate adattivo fino a 120 Hz.
Alimentato da un processore Google Tensor G2 con 8 core a 2.2 GHz, il dispositivo dispone di 12 GB di RAM. La memoria interna è di 512 GB.