Samsung S23 FE menggunakan chipset Exynos 2200, yang sama dengan yang digunakan dalam Galaxy S22. Varian-varian yang tersedia bergantung pada kombinasi RAM dan memori internal, yaitu 8GB/128GB dan 8GB/256GB. Ini berbeda dari Galaxy S23 reguler yang menggunakan chipset Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2.
Di versi global, Samsung S23 FE juga memiliki pilihan chipset Snapdragon 8+ Gen 1, yang khusus dipasarkan di Amerika Serikat.
Chipset Exynos 2200 mendukung pengalaman bermain game, karena memiliki sistem pendingin vapor chamber yang 3,9 kali lebih besar dibandingkan dengan Samsung S23 FE. Hal ini membuat ponsel cenderung tetap dingin dan menjaga kinerjanya tetap optimal, terutama saat digunakan untuk bermain game yang seringkali memicu panas berlebih pada perangkat.
Galaxy S23 series juga memiliki sistem pendingin yang 2,7 kali lebih besar untuk mencegah panas berlebih. Namun, Samsung S23 FE dianggap lebih unggul dalam hal menjaga suhu perangkat agar tetap stabil.
Exynos 2200 juga dikenal lebih efisien dalam hal GPU, dengan peningkatan efisiensi hingga 25 persen dibandingkan dengan Exynos 2100. Kinerja single core-nya juga meningkat sebesar 10 persen, sementara kinerja multi core naik 6 persen dibandingkan dengan generasi sebelumnya.
Dalam hal fotografi, Samsung S23 FE memiliki tiga kamera di bagian belakang, yaitu kamera utama 50MP, ultrawide 12MP, dan telephoto 8MP. Jumlah kamera dan resolusi kamera belakang ini sama seperti Galaxy S23. Penggunaan jenis sensor juga serupa.