Смартфон доступен в нескольких расцветках — матовом бирюзовом, оранжевом и черном, а также матовом и глянцевом белом.
По данным ferra.ru, смартфон получил дисплей высокого разрешения (1280 х 720 пикселей) диагональю 5,7 дюйма. Аппаратной основой стал четырехъядерный процессор Qualcomm Snapdragon 400 частотой 1,2 ГГц, 1 ГБ RAM, 8 ГБ встроенной флеш-памяти, есть слот для карточек microSD объемом до 128 ГБ.
Основная камера обладает разрешением 13 Мп, светодиодной вспышкой и автофокусировкой, а фронтальная камера - 5-мегапиксельная с фиксированной фокусировкой. Программной основой стала операционная система Windows Phone 8.1 с обновлением Lumia Denim. Владельцы Lumia 640 XL также смогут воспользоваться преимуществами новой ОС Windows 10, когда обновление станет доступным позднее в этом году.