L'Apple Watch Series 12 se décline en boîtiers aluminium, titane ou céramique, et en deux tailles. Le modèle 46 mm mesure 46 mm de hauteur (47 mm en céramique) pour 40 mm de largeur (41 mm en céramique) et 9,7 mm d'épaisseur (9,85 mm en céramique), avec un écran de 416 x 496 pixels ; le modèle 42 mm mesure 42 mm de hauteur (43 mm en céramique) pour 37 mm de largeur, avec un écran de 374 x 446 pixels. Le poids varie de 31,5 g (aluminium 42 mm) à 52,9 g (céramique bleu nuit 46 mm) selon le matériau, pour un tour de poignet compatible de 130 à 245 mm selon la taille. L'appareil résiste à l'eau jusqu'à 50 m et à la poussière (indice IP6X).

L'écran OLED, toujours activé, affiche une luminosité maximale de 2 000 nits et se rafraîchit jusqu'à 1 Hz, protégé par un verre renforcé sur les modèles aluminium ou par un verre saphir sur les modèles titane et céramique. La montre embarque une puce à processeur bicœur 64 bits avec 64 Go de stockage, ainsi qu'un ensemble de capteurs comprenant un cardiofréquencemètre optique et électrique, un oxymètre de pouls, un capteur de température, un altimètre, un accéléromètre, un gyroscope et un profondimètre jusqu'à 6 m.

Côté autonomie, la batterie offre jusqu'à 24 heures en usage normal, 38 heures en mode économie d'énergie, ou 10 heures d'entraînement GPS en extérieur. La charge rapide permet d'atteindre 80 % en environ 30 minutes. L'appareil se connecte en Wi-Fi, Bluetooth 5.3 et GPS multi-constellations, avec les versions cellulaires compatibles 5G et 4G. Il nécessite un iPhone 11 ou modèle ultérieur sous iOS 27 ou version ultérieure.