Ciblant le milieu et le haut de gamme, le Samsung Omnia W disposera d'un écran WVGA Super AMOLED de 3,7 pouces pour une définition de 800 x 480. Le smartphone sera propulsé par une puce cadencée à 1,4 GHz avec 512 Mo de mémoire vive. L'espace de stockage local annoncé est de 8 Go. L'appareil-photo principal de 5 mégapixels sera capable d'enregistrer des clips vidéo en 720p (30 images par seconde) tandis que la caméra VGA permettra d'effectuer des appels vidéo.
Le Samsung Omnia W embarquera un accéléromètre, un gyroscope, une boussole numérique ainsi que des capteurs de luminosité et de proximité. Bluetooth 2.1, USB 2.0, Wi-Fi 802.11 b/g/n formeront le noyau de connectivité. Ce prochain Windows Phone fera son apparition en Italie à la fin du mois d'octobre et sera progressivement introduit au sein des autres pays par la suite.