Die Konsole ist mit einer angepassten 6-nm-AMD-APU mit einer Zen-2-CPU-Architektur mit 4 Kernen und 8 Threads ausgestattet, die zwischen 2,4 und 3,5 GHz läuft.
Dieser Prozessor ist mit einem AMD Radeon Grafikprozessor auf RDNA-2-Basis mit 8 Recheneinheiten und einer Frequenz von 1,6 GHz gekoppelt. Valve hat eng mit AMD zusammengearbeitet, um diesen maßgeschneiderten Chip speziell für das Steam Deck zu entwickeln. Die CPU-Leistung liegt in der gleichen Klasse wie ein AMD Ryzen 3 4300U oder ist etwas geringer als die eines Ryzen 3 3300 für einen Desktop-PC.