HTC Desire S оборудован 3,7" экраном с разрешением 480х800 точек, гигагерцевым одноядерным процессором Qualcomm Snapdragon (правда, в новинке стоит модель MSM8255 вместо QSD8250), 5-мегапиксельной камерой, слотом microSD, стандартным набором модулей в виде Bluetooth, Wi-Fi и GPS, а также датчиками освещенности, приближения, акселерометром и цифровым компасом.
HTC Desire S отличается от Desire увеличенным объемом ОЗУ (768 МБ вместо 576 МБ), встроенной памяти (1,1 ГБ вместо 512 МБ), а также обновленной оболочкой HTC Sense и наличием фронтальной камеры. При этом Desire S более компактный — 115х60х11,6 мм, тогда как размеры предшественника составляли 119х60х11,9 мм. Производитель обещает до 10 часов автономной работы смартфона в режиме разговора и до 19 дней в режиме ожидания.