新一代Shield TV Pro主机设计维持不变，依旧是超前科幻造型，Shield TV Pro机身尺寸为W15.9xD15.9xH9.8cm，可水平也可用支架可垂直放置。而SHIELD TV很像便携蓝牙音箱，采用圆柱体造型设计，个头不大尺寸为：W40×D40×H165mm，占用很小的桌面空间。
配备了改进后新遥控器，个头明显变大，不再是一块薄板，而是有趣的三棱设计。另外，导航按键重新排列，底部加入了众多实用操控按键，包括麦克风、功能菜单和一些多媒体操控键，支持一键静音和一键召唤Google Assistant智能助理功能，同时还特别为Netflix增加了一个快捷键，非常实用。遥控器由2节AAA 7号电池供电，具体续航表现未知。
新一代Shield TV主要变化在内部，两款均升级采用Nvidia Tegra X1+处理器，基于台积电16nm工艺打造，采用8核心设计，内集成Maxwell GPU图形，内含256个CUDA核心处理器，官方表示整体性能比上代X1提升25%。另外，处理器还支持AI智能技术，可利用AI人工智能技术实时提升清晰度和色彩，还可对720p和1080p视频智能提升至4K分辨率。其他配置，定位高端的Shield TV Pro配备3GB内存和16GB储存，定位稍低的Shield TV配备2GB内存和8GB储存。
