Galaxy S23系列手机搭载了三星独家定制版本的骁龙8 Gen2 for Galaxy，由台积电4nm制程工艺代工。

骁龙8 Gen2 for Galaxy与标准版相比，CPU主频从3.2GHz提升到3.36GHz，GPU频率从680MHz提升到719MHz。GeekBench 5中，三星S23 Ultra多核表现位列第三。

同时，8 Gen2 for Galaxy首发骁龙ISP技术，这是一款可实现语义分割实时处理技术，以区分相机中捕捉的各种元素，优化拍摄。