系统方面，索尼运行Android 5.1.1 Lollipop系统，作为国际厂商，他们也没有针对国人进行太多的优化，比如依然保持着应用程序界面，通知栏、设置等界面也保留了很多原生痕迹。

底部采用系统虚拟按键，这也是索尼手机的一贯设计，三枚按键只有在全屏视频时才会隐藏，而在相册、拍照等界面，则会人性化的变成背景透明或弱化成三个点儿。

需要注意的是，索尼Z5 Premium双4G版支持使用TD-LTE/LTE-FDD/WCDMA/GSM网络制式，所以在网络类型选项当中，缺少对TD-SCDMA的支持，但移动4G与2G还是可用的。

使用中的一个细节是，在拔出SIM卡托时，系统便会自动重启，这点相比很多支持SIM卡热插拔的手机来说略显繁琐一些。