ROG Xbox Ally X20 tiene como gran reclamo un nuevo panel OLED de 7,4 pulgadas, que se compara con la pantalla IPS de 7 pulgadas que equipan los dos modelos de la consola portátil. La resolución se mantiene en 1080p, igual que los 120 Hz. Se trata de una pantalla Nebula HDR, nombre tras el cual se esconden una serie de características para ofrecer la mayor inmersión y visibilidad. La ficha técnica habla de 600 nits en SDR con picos HDR de 1.400 nits, soporte para FreeSync Premium Pro, certificación VESA DisplayHDR TrueBlack 1000, compatibilidad con Dolby Vision y cristal Corning DXC con revestimiento antirreflectante.
Donde no hay cambios respecto a Xbox Ally X es en el chip, que sigue siendo un AMD Ryzen AI Z2 Extreme acompañado de 24 GB de LPDDR5X y 1 TB de almacenamiento NVMe PCIe 4.0.

Entre las novedades de ROG Xbox Ally X20 también tenemos el diseño translúcido y unos controles mejorados. La portátil usa unos joysticks GuliKit TMR diseñados para acabar con los problemas de drift y mejorar la capacidad de respuesta. Asus asegura que son unos joysticks que ofrecen un mejor rendimiento y una precisión que supera a los sensores de efecto Hall. Los controles también pasan por un D-pad que permite al jugador alternar entre una cruceta de ocho y cuatro direcciones, una opción que puede ser útil en algunos juegos.
Respecto a las ROG Xreal R1, son unas gafas gaming de realidad aumentada con panel micro-OLED de 240 Hz que ofrecen imágenes en una pantalla virtual de 171 pulgadas con un tiempo de respuesta de 0,01 ms. "[...] las R1 ofrecen imágenes extremadamente fluidas, eliminando desenfoques y vibraciones para proporcionar una experiencia gaming ultrarreactiva", dice Asus. Al usar las gafas, la pantalla de la portátil permanece activa para permitir ajustes en tiempo real de brillo, tamaño de pantalla, relación de aspecto, efectos visuales y más. La conexión entre Xbox Ally y Xreal R1 es a través de un cable USB-C.