گوشی LG Nexus 5X سومین همکاری این کمپانی کره‌ای با گوگل می‌باشد. این گوشی همچنین در کنار گوشی هواوی نکسوس 6 پی اولین گوشی عرضه شده با اندروید مارشمالو 6.0 می‌باشد. از نکات جالب در مورد این گوشی بهره گیری از سنسور اثر انگشت در قسمت پشتی دستگاه و استفاده از درگاه USB نوع C می‌باشد. در مورد ویژگی‌های ظاهری نیز می‌توان به ضخامت 7.9 میلی‌متری و وزن 136 گرمی اشاره کرد.
چیپست 64 بیتی اسنپ‌دراگون 808 قلب تپنده این گوشی می‌باشد که از چهار هسته Cortex-A53 با کلاک 1.44 گیگاهرتز و دو هسته Cortex-A57 با کلاک 1.82 گیگاهرتز و همچنین پردازنده گرافیکی آدرنو 418 تشکیل شده است. ظرفیت حافظه رم 2 گیگابایت و حافظه داخلی نیز 16 گیگابایت است.
در قسمت جلویی دستگاه، صفحه نمایش 5.2 اینچی با رزولوشن FullHD قرار دارد که نسبت این پنل به بدنه گوشی 69.8% می‌باشد. در بالای این پنل متمایل به سمت چپ، سنسور 5 مگاپیکسلی دیده می‌شود که کیفیت تصویر خوبی را به عنوان یک دوربین سلفی ارایه می‌کند.