Quando o Xbox 360 foi lançado em 16 de novembro de 2005, ele veio em duas variedades. O console Pro veio com controle sem fio, disco rígido de 20 GB e controle remoto de mídia, custando $399. O sistema Core veio com controle com fio e não tinha disco rígido nem controle remoto. Custava $299.
O Xbox 360 mede 12 polegadas de altura, 3 polegadas de largura e 10 polegadas de profundidade. Possui um design côncavo em oposição ao design convexo do Xbox original. Quando o sistema foi lançado, só estava disponível em branco. Desde então, uma versão preta e vários sistemas de pacotes estilizados foram introduzidos. O sistema Core só está disponível em branco. Além disso, o sistema Pro tinha uma bandeja de disco cromada enquanto o Core vinha com bandeja de disco branca.
O Xbox 360 é alimentado por uma CPU IBM PowerPC personalizada. Possui três núcleos de 3.2 GHz, duas threads de hardware por núcleo, cache L2 de 1 MB e barramento frontal de 2.7GHz. A CPU permaneceu consistente durante a vida do Xbox 360.
Um processador gráfico ATI 2D/3D personalizado de 256 bits alimenta o vídeo no Xbox 360. Este cartão possui taxa de preenchimento de 500 trilhões de triângulos por segundo, clock de 500MHz e 10MB de DRAM embutida rodando a 256 GB por segundo. O Xbox 360 tem resolução máxima de 1920x1080, e a maioria dos jogos é exibida em 16:9 com resolução de pelo menos 720p.
O Xbox 360 possui várias entradas e saídas. Vídeo e áudio são tratados via cabo Multi-AV. Embora o sistema Core viesse apenas com cabos de vídeo composto de definição padrão, outras versões do console vieram com cabos de componente de alta definição. O sistema também possui três portas USB, porta Ethernet para conexão de Internet, porta de alimentação DC e sensor IR. Até quatro controles sem fio funcionam com sinal sem fio de 2.4 GHz.
O sistema Core não tinha o disco rígido encontrado em outras versões do console. No entanto, 256 MB de armazenamento integrado foram incluídos para armazenar o SO do sistema e baixar atualizações do sistema. O sistema inclui duas portas de memória para cartões de memória externos, que variam de 64 MB a 512 MB. Além disso, o sistema Core tem uma porta de disco rígido como outras versões do console, então um disco rígido do Xbox pode ser adicionado para mais espaço de armazenamento.