索尼NEX-5R採用了3.0英寸92萬圖元Xtra Fine LCD觸摸式顯示幕， 可向上翻轉180度， 向下翻轉50度。 機身尺寸為110.8×58.8×38.9mm， 重量為276g。
索尼NEX-5R搭載了APS-C畫幅1610萬有效圖元大尺寸ExmorAPSHD CMOS 影像感測器，
索尼NEX-5R首次採用Hybrid AF混合式對焦系統蹤快速移動的物體， 並運用對比度檢測對焦來提升低光照時的精准性。 索尼NEX-5R還增加了一個支持自訂功能的撥輪， 配合快門前方的新Fn鍵， 以及原本就有的後撥輪， 令操控能力更為出色。
索尼NEX-5R配置了WiFi功能， 可以通過免費的PlayMemories Mobile程式向智慧手機、平板電腦傳送照片， 也可以將視頻和照片在無需拔卡的情況下輕鬆傳輸到個人電腦， 方便拍攝後的分享、傳遞和資料管理。