PlayStation Vita
PCH-1000シリーズ
2011年から販売が始まった初期モデルである。PCH-1000シリーズには、ネットワーク機能が3G回線とWi-Fiの両方に対応しGPS機能を搭載した「3G/Wi-Fiモデル」（PCH-1100）と、Wi-Fiのみに対応しGPS機能を持たない「Wi-Fiモデル」（PCH-1000）の2種類が存在した。両者のサイズは同一だが、重量は3G/Wi-Fiモデルの方が若干重い。
後述のPCH-2000シリーズはWi-Fiモデルのみの発売だったため、代替わりした後も3G/Wi-Fiモデルは引き続きPCH-1100が生産・出荷されていたが、2016年12月14日のNTTドコモの発表で、PCH-1100の出荷が完了していたことが明らかになった。
発売当初の希望小売価格は「3G/Wi-Fiモデル」(PCH-1100) が29,980円（税込）/299USドル/299ユーロ、「Wi-Fiモデル」（PCH-1000）が24,980円（税込）/249USドル/249ユーロであった。
PlayStation Vita発売前のインタビューにおいてSCEジャパンの河野弘プレジデントは「成長戦略のための新しいチャンスを広げるためにも3Gモデルをメインに売っていきたい」「（3G/Wi-Fiモデル初回限定版の）50万台を早期に売り切るつもりだ」と語っていたが、実際には3G/Wi-FiモデルはWi-Fiモデルに比べて売れ行きが伸び悩み、2012年末にNTTドコモがPlayStation Vita発売1周年を記念して行った懸賞で「初回限定版」が景品として提供されていたほか、2013年2月28日に3G/Wi-FiモデルがWi-Fiモデルと同一価格に値下げされるまで、ソニーストア通販では「初回限定版」が販売されていた。また、2013年3月29日には3G/Wi-Fiモデルがクリスタル・ブラックを除いて出荷完了となり、出荷完了となった色は今後はWi-Fiモデルのみを提供する方針が明らかとなった。両モデルが同一価格になって以降も、Wi-Fiモデルだけが売れて3G/Wi-Fiモデルは売れ残る傾向にあるが、その理由について毎日新聞社は、SCEやゲーム流通関係者への取材などから「3Gのイメージや課金への誤解から売れていないというのが実情のようだ」と分析している。また、元SCEAのJack Trettonは遅すぎたと語った。
PCH-2000シリーズ
2013年から販売が始まったモデルである。PCH-1000シリーズに比べ本体が薄型軽量化され、バッテリー持続時間が長くなった。また、外部端子は専用のマルチユース端子が汎用のマイクロUSB端子（タイプB）へと変更され、対応機器が存在しないアクセサリー端子が廃止された。PCH-1000シリーズの大きな特徴の一つだった有機ELディスプレイではなく液晶ディスプレイを採用し、Wi-Fiモデルのみが発売。電源ボタン・ゲームスロットカバー・音量ボタンを含んだ本体上部は金属製ではなくなり、ディスプレイの左上に「SONY」ロゴが移動しているなどPCH-1000シリーズから変更になったデザインも多い。2019年3月1日に、公式サイトのラインナップ一覧が全て出荷終了となった。
PS Vita TV
日本では2013年11月14日に発売された据え置き型のPS Vitaである。ディスプレイとコントローラを内蔵しない代わりに外部ディスプレイとDUALSHOCK 3（DUALSHOCK 4はシステムソフトウェアver.3.10以降で対応）を使用することで一部のPS Vita用タイトルなどに対応する。欧米では「PlayStation TV」の名称で販売されたが、ハードウェア的には日本のPS Vita TVと同じとされている。2016年2月末に出荷終了。
デザイン
PSPのシルエットを継承しつつ、より手に馴染みやすいスーパーオーバルデザインを採用（デザインは曽我部卓が担当）。なお、バッテリーはPSP goと同様にユーザが自身で交換することはできない。これは、背面タッチパッドを採用したためとされている。
システムのスペック
CPUにはARM Cortex-A9（クアッドコア）、GPUにはPowerVRのSGX543MP4+（クアッドコア）を採用する。いずれも多くの機器で採用されているアーキテクチャをベースにしたものであり、膨大な費用をかけて専用のチップを自社開発してきた従来の戦略から大きく方針転換したことを意味する。
CPUの4コアのうち3コアをゲーム用に占有し、残り1コアをOSなどシステムで共有している。
メインメモリを512MB、VRAMを128MB搭載しており、単純なメモリ搭載量としてはPS3（メインメモリ256MB・VRAM256MB）を上回る。ちなみに従来機であるPSPのメモリ搭載量は64MB（PSP-2000/3000シリーズ、PSP-1000シリーズはメインメモリ32MB）+eDRAM 4MB。また、CPU同様メモリについてもゲーム用に一定量を占有するようになっている。
PSPとは異なるアーキテクチャ（構造）を採用しているため、PSPソフトの互換性はソフトとハードの複合エミュレーションで実現する。
発表当時はPS3からの移植が容易といわれていた。
3G/WifiモデルのSIMサイズはスタンダードSIMとなる。
ディスプレイ
PCH-1000シリーズの本体前面には、マルチタッチに対応した5インチ型の有機ELディスプレイ（総画素数 960x544、約1677万色同時表示）を採用。画素数は従来のPSPの4倍にあたり、1080pのほぼ1/4にあたる。アスペクト比も従来通り16:9である。計算上220dpiとなる。携帯ゲーム機で有機ELディスプレイを搭載するのは初めてとなる。なお、有機ELディスプレイの供給元については公表されていない。PCH-2000シリーズでは液晶パネルに変更されている。タッチペン静電式対応品であれば操作が可能。
省電力・画面焼付防止機能により、何も操作をしていない状態が1分間続くと輝度が下がって画面表示が薄暗くなる。ソフトウェア側でこの機能をオフにしているアプリケーション（ビデオ再生など）も存在するが、ユーザーがオプション設定で変更することは不可能。ハードが無操作で自動的にスタンバイモードに移行する時間は1分～30分の範囲で設定可能だが、画面が1分で勝手に暗くなる機能に関する設定項目は存在しないため、非対応アプリケーションではムービーやスタッフロールといった通常は入力が必要でないシーンでも定期的に何らかの操作をする必要がある。
操作・入力
マルチタッチスクリーンに加えて本体背面にもディスプレイの真裏に合わせてマルチタッチパッドを搭載した。モーションセンサー、マイク、カメラの搭載、AR（拡張現実）技術として「ワイドエリアAR」「マーカーレスAR」といった機能もある。
PSPと同様のボタン（それぞれ小さくなっている）に加え、PSPに搭載されていたアナログパッドのかわりに新たな2つのアナログスティックを本体前面の左右に搭載した。電源ボタン、音量ボタンが上部のL,Rトリガーの内側に設置されている。
PSボタンがPSP同様に前面左下にあり、PCH-1000シリーズでは電源状態や新着情報の存在通知を表示する表示ランプも兼ねている。PCH-2000シリーズではPSボタンは点灯しなくなり、電源ボタンの横に二つ設置されたランプのうち右側が通知に対応、左側が電源状態に対応している。
ゲームアーカイブス
PlayStation Storeで購入できるゲームアーカイブスのうち、PlayStation用のソフトは、2012年8月28日に実施されたシステムソフトウェア1.80のアップデートで対応した。PCエンジンアーカイブスはPSP用ソフトとして起動するため、当初から対応している。また、「PocketStation for PlayStation Vita」をダウンロードすることでPocketStationにも対応した。
UMD Passport
UMDドライブは搭載していないため、UMD版ソフトのユーザがPS Vitaでプレイしたい場合は改めてダウンロード版を購入する必要があるが、UMD版所有者には同作品ダウンロード版ソフトを割引販売する制度「UMD Passport」が適用される。なお、対象ソフトはソフトメーカーが提供を希望したものに限られ、価格もあくまで割引のためまちまちである。対応タイトル数は2013年9月26日時点で382作品。2016年3月31日でPlayStation StoreでのPSP向けサービスが終了するのに伴い、UMD Passportも終了した。
UMD登録アプリケーション（無償）をPSPにインストールし、プログラム対象のUMDを挿入した状態でアプリのナビケーションに従っていくと、自身のPSNアカウントへのUMD登録が完了し、割引サービスを利用できるようになる。なおその本体から一度登録したUMDを再び登録することはできず、また登録の使い回しは不可能。
このサービスでは米国では提供されない。理由としてSCEワールドワイド・スタジオの吉田修平は、日本ではPSPタイトルに対する需要が強いことと、欧米でのPSPタイトルのダウンロード版が安価なことを挙げている。
記録媒体
ゲームソフトの供給には、UMDに代わり、新たに「PlayStation Vitaカード」（フラッシュメモリ）を採用した。PlayStationシリーズ初のカートリッジ式。ゲーム本体以外にダウンロードコンテンツやセーブデータも記録可能で、容量は2GBと4GBがある。
PCH-1000シリーズにはユーザが利用可能な内蔵フラッシュメモリがないため、ダウンロードコンテンツやマルチメディアファイルを保存するには別途専用のメモリーカード（4、8、16、32、64GBの5種類がある）を用意する必要がある。PCH-2000シリーズは本体に1GBの内蔵メモリーカードを搭載しているが、専用メモリーカードを本体に装着した場合は外付けメモリーカードの方が優先されるため、同時に使用することはできない。
ゲームのセーブデータは「PlayStation Vitaカードに保存するタイプ」と「専用メモリーカードに保存するタイプ」の2種類がある。なお、独自の専用メモリーカードを採用した理由としては、セキュリティの問題と汎用性ゆえにカードの性能が一定せず作り難いというゲーム開発側からの苦情があったためと述べている。メモリーカードはPSNアカウントにてユーザを識別しているので、他人のアカウントで使う場合は初期化が必須となる。
PS4
PS4とPS Vitaの連携は「PS4リンク」というソフトウェアで提供される。セカンドスクリーンとしての用途や、PS4上のゲームはほぼ全てでリモートプレイ（遠隔操作）に対応している（PS Vita側要システムソフトウェア3.00以上、PS Vita TVは3.15以上）。PS4には動画・静止画・音楽を外部より取り込む機能がないため、コンテンツ管理でデータを授受することはできない。
torne/nasne
PS3版torne対応については2011年12月15日に実施されたVer.3.50へのアップデートでPS Vitaへのビデオの書き出し、PS3からのリモートプレイに対応する。なお、torneのデータ書き出しにはメモリーカードとUSBケーブルの他、専用アプリケーション「uke-torne（ウケトルネ）」のインストールが必要となる。またメモリーカードに専用領域を事前に確保する必要がある。確保容量の選択は総容量によって内容が違うが、2GB～24GBのうち、1～4通りの選択肢がある。
2012年8月に発売されたnasneについては、torne Ver.4.10でPS3を経由したビデオの書き出しに対応しており、同年12月20日にリリースされた専用アプリケーション「torne PS Vita」を使用することで、Wi-Fi経由でのテレビ番組の視聴、録画、録画した番組の書き出しに対応している。また、PS Vitaのシステムソフトウェア2.10以降及びnasneのシステムソフトウェア1.71以降でWi-Fiを介することでPS Vitaとnasneとの間でデータ転送やバックアップを取ることができるようになり、さらにPS Vitaのシステムソフトウェア2.60以降及びnasneのシステムソフトウェア2.00以降では、専用アプリケーション「naspocket」を使うことで家庭内または外出先から自宅のnasneにアクセスし、コンテンツの検索や閲覧が可能となる「Anytime Access」に対応している。2014年9月25日に公開されたtorne PS Vita ver.2.00とnasneのシステムソフトウェア2.50からはリモート視聴機能「Anytime TV」に対応、これにより外出先からインターネットを介して自宅にあるnasneにアクセスすることで、テレビ番組のリアルタイム視聴や録画した番組の視聴が可能となった。
有線「おでかけ転送」に対応したSONY製ブルーレイレコーダー（2009年秋～2015年春のモデル）からは、uke-torneを起動したPS VITAをUSB接続することで、録画したデジタル放送番組のダビングをすることが可能（レコーダー側からはPSPとして認識される）。2014年4月4日公開のnaspocket Ver.2.00ではnasne以外のDLNAサーバーとWi-Fi経由で接続するDLNAクライアント機能が追加されたが、DTCP-IP非対応のため、レコーダー等で録画したデジタル放送番組を見ることは出来ない。
型番
プレスリリース発表情報。
ソフトウェア
従来のXMBではなく、タッチパネルに最適化した新開発のユーザインタフェース（LiveArea UI）を採用している。以前はゲーム時を除いた全ての操作がタッチパネルのみの対応だったが、バージョン1.80より一部にて本体キーで操作できるようになった。
『ウェルカムパーク』がプリインストールされている。
LiveArea（ライブエリア）
従来のXMBに代わるものとして、タッチ操作に対応した新たなユーザインタフェースが開発されたのがLiveArea UIである。
アイコンが並んでいるのがホーム画面で、各アプリを起動した後にでる案内画面がそのアプリのLiveArea（トップ画面）となる。
ゲームの開始／再開のアイコン以外にも、ネットワークを通じて各メーカーから提供されるゲームの最新情報（ダウンロードコンテンツなど）を取得することができる。また、LiveAreaを下にスクロールさせることによって、同じゲームをプレイしている他のユーザの達成状況が「Activity（アクティビティ）」として常に更新される。
Webブラウザや電子メールにも対応している。発表時にはEMailアイコンがあったものの発売時点では電子メール非対応であった。
Party（パーティー）
複数ユーザとのボイスチャット・テキストチャット機能。同じゲームでの協力プレイ以外にも、別々のゲーム中やまったく違う機能を操作している間でも使うことができる。
AR（拡張現実）プレイ
PS Vitaのカメラ機能を使用し専用の「ARプレイカード」（マルチマーカーが記載された全6種類のカード）を読み取ることで、拡張現実を活かしたゲーム「ARプレイ」が楽しめる。
ブラウザー
ウェブページを閲覧するためのブラウザーも搭載されている。使用にはオンライン環境が必要がある。
ブラウザーはWebKit (Safari536.26)ベースである（Flash対応は未定）。
HTML5については完全に対応しているわけではなく、Canvasに対応しているがムービーや音楽再生には一部対応していない。バージョン2.10からはブラウザ上でストリーミング動画の再生が可能となり、YouTubeの動画などが見られるようになった。ニコニコ動画については別途専用のアプリが提供されているため、該当する動画のURLにアクセスするとそちらを利用するように表示がされる。
ブックマークにはURLだけでなくJavaScriptを記述できるのでブックマークレットにも対応している。
LボタンまたはRボタンを押しながらタップするとポインターが表示される。また2.60からは、□ボタンを押すことでカーソルを表示し、PSPのような操作が出来るようになった。
near（ニア）
ユーザの現在の位置情報を元に、周辺にいる他のユーザが今プレイしているゲームや、ユーザの足跡を辿って同じ場所にいた他のユーザがプレイしていたゲームを知ることができる。周辺のユーザ同士でのアイテムの配布、取得をサポートしているゲームも存在する。
なお、2015年3月に提供されるPlayStation Vitaシステムソフトウェアアップデートにて、マップ関連の全機能をシステムから削除するのに伴い関連する一部機能が削除される。
2017年7月31日をもってサービスを終了し、以降はアプリを起動できなくなっている。
電子メール
メールソフトがシステムソフトウェア2.00より標準装備になり、電子メールの送受信が可能になった。IMAPにも対応していて、複数アカウントも扱える。また、アカウント内容はメモリーカードに保存される。
システムソフトウェア
PS VitaもPS3やPSP同様にシステムソフトウェアのアップデート機能がある。方法はインターネット直接またはインターネットに繋がったPS3やPC経由で行う、PS Vitaカードのゲームソフトに添付されている場合もある。
PC経由の場合は、PCに「コンテンツ管理アシスタント for PlayStation」をインストールしておく必要がある。
セキュリティの強化、不具合修正、機能追加などがあるので常に最新にしておくことが推奨される。バージョンが古い場合はSony Entertainment Networkへの接続がサーバー側から拒否される場合がある。