Le Lumia 640 dispose d'un écran de 5 pouces pour une définition de 1280 x 720 (294 ppp). A titre de comparaison, les Lumia 630 et 635 arborent une dalle de 4,5 pouces (854 x 480). Microsoft a également mis à jour l'appareil photo qui passe de 5 MP à 8 MP. Bien que son capteur ne soit que de 1 MP, une caméra frontale est désormais présente.
L'appareil est propulsé par un SoC Snapdragon 400 cadencé à 1,2 GHz et épaulé par 1 Go de mémoire vive (512 Mo pour le Lumia 630). Une variante propose deux emplacements SIM, tous deux compatibles avec les réseaux 4G. 8 Go de stockage sont disponibles en interne avec un lecteur de carte SIM. Enfin, la batterie est de 2500 mAh.
A l'instar du Lumia 640 Xl, l'appareil sera livré avec Windows Phone 8.1 Update 2 et un abonnement d'un an à Office 365 Personnel. En version 3G, il sera commercialisé hors taxes pour 139 euros contre 159 euros pour le modèle 4G.
