Màn hình của Fire HDX đã có sự nâng cấp đáng kể từ độ phân giải 800x1.280 pixel trên tablet Kindle Fire HD lên 1.200x1920 pixel cho mật độ điểm ảnh 323 ppi. Độ phân giải cao ngang ngửa Nexus 7 đảm bảo chất lượng hiển thị cực kỳ chi tiết cho Fire HDX và hoàn toàn bỏ xa iPad mini (768x1.024 pixel). Bên cạnh đó, khi thử nghiệm xem bộ phim “Thor” trên HDX, màu sắc cũng như độ tương phản của máy phải nói rằng rất xuất sắc, thậm chí còn tốt hơn những gì mà màn hình của Nexus 7 2013 làm được.
Nhìn chung với độ sáng 480 lux, màn hình của Fire HDX cũng cho phép người dùng quan sát dễ dàng dưới ánh nắng mặt trời. Bởi thực tế độ sáng màn hình trung bình trên tablet hiện nay chỉ rơi vào khoảng 368 lux.
Kindle Fire HDX được trang bị vi xử lý lõi tứ Qualcomm Snapdragon 800 tốc độ 2,2 GHz với nhân đồ họa Adreno 330 cùng 2 GB RAM. Với dung lượng RAM tương tự nhưng trên lý thuyết, con chip Snapdragon 800 mạnh hơn chip S4 Pro của Nexus 7 2013 khoảng 75%. Bên cạnh đó, Snapdragon 800 cũng là dòng chip siêu mạnh được sử dụng trên các mẫu smartphone cao cấp hiện nay. Do đó, bạn có thể hoàn toàn tự tin để chạy mọi ứng dụng và game Android ở thời điểm hiện tại cũng như 1 đến 2 năm tới.
Hầu như Fire HDX chạy rất trơn tru ở giao diện bên ngoài cũng như trong ứng dụng. Máy chỉ ghi nhận hơi lag một chút khi mở FreeTime. Trong khi đó, để truy cập hoàn toàn vào ứng dụng "Minion Rush", HDX mất khoảng 28 giây còn Nexus 7 2013 tốn tới 37 giây. Với cấu hình phần cứng vượt trội, không quá ngạc nhiên khi HDX đạt được số điểm AnTuTu benchmark cao ngất ngưởng tới 32.835 điểm, bỏ xa Nexus 7 2013 là 19.572 điểm, dù thực tế là chiếc tablet mới của Google không hề yếu. Với bài test Quadrant cũng như vậy, bạn đọc có thể xem bảng kết quả chi tiết ở ngay dưới đây.
Khi trình làng Kindle Fire HDX, Amazon đã tự tin tuyên bố rằng mẫu tablet 7 inch của mình có thời lượng pin tới 11 tiếng và đọc sách 17 tiếng. Tất nhiên, đó là trong điều kiện tiêu chuẩn còn trong thực tế, rất khó để đạt được con số này. Theo như kết quả thử nghiệm LAPTOP Battery Test thì Fire HDX có thể duyệt web liên tục bằng Wi-Fi trong 8 giờ 39 phút.