В консоли ROG Ally применяется процессор AMD Ryzen Z1 Extreme. Изготовленный по передовому техпроцессу 4 нм, данный чип воплощает микроархитектуру Zen 4 и включает в себя графическое ядро RDNA 3. Поддерживаются технологии масштабирования (FidelityFX Super Resolution и Radeon Super Resolution), благодаря которым консоль ROG Ally способна повышать частоту кадров без ущерба для качества изображения. Устройство может работать в трех выбираемых пользователем режимах с разным соотношением производительности и энергопотребления: тихом (9 Вт), скоростном (15 Вт) и турборежиме (25 Вт при питании от аккумулятора и 30 Вт при питании от сети).
