Berbeda dengan seri sebelumnya, Samsung S6 dan S6 Edge beralih menggunakan material logam dan kaca untuk cangkang yang membalut perangkatnya. Samsung S6 dan S6 Edge hadir dengan desain unibody dan baterai yang terintegrasi. Sisi depan dan belakang Samsung S6 dan S6 Edge dilapis kaca Gorilla Glass, sementara bagian pinggirnya berbalut logam aluminium yang diklaim memiliki ketahanan tinggi dan tidak akan bengkok. Mengusung ketajaman Super AMOLED, Samsung S6 dan S6 Edge ini sudah Quad HD dengan resolusi 2560×1440 kepadatan 577 ppi. Sesuai dengan patokan harga Samsung S6 dan Samsung S6 Edge yang lebih mahal dibanding smartphone lainnya, Samsung S6 dan Samsung S6 Edge memiliki desain yang elegan dan mewah.
Dari segi desain ada perbedaan penting di antara Samsung S6 dan S6 Edge. Samsung S6 memiliki layar 5,1 inch dengan desain konvensional, sementara S6 Edge memiliki ukuran 5,5 inch dengan bagian pinggir kiri dan kanannya membulat sehingga menutupi permukaan perangkat di dua sisi tersebut. Bagian layar yang membulat ini digunakan untuk memuat berbagai notifikasi.
Bicara soal desain ini, Samsung S6 dan S6 Edge tersedia dalam tiga pilihan warna yang mencakup putih (white pearl), hitam (black sapphire), dan emas (gold platinum). Khusus untuk Samsung S6 disediakan tambahan opsi warna biru (blue topaz), sementara Samsung S6 Edge memiliki opsi warna eksklusif hijau (emerald green). Untuk Samsung S6 beratnya 132 gram, sementara Samsung S6 Edge 138 gram.
