Das nur 7,2 Millimeter dicke Gehäuse besteht aus Aluminium, zur Wahl stehen die vier Farben Silber-Weiß, Schwarz, Blau und Rose. Neben dem üblichen Steuerkreuz samt Play-Button kommt der S750 mit zwei Tasten zur Bedienung aus. Das Display ist zwei Zoll groß und lost mit 320 x 240 Bildpunkten auf. Die Akkuleistung gibt Sony mit bis zu 50 Stunden im MP3- und 10 Stunden im Videobetrieb an.

An Formaten unterstützt der neue Walkman MP3, ACC, WAV, JPEG, AVC Baseline MPEG-4 sowie WMV und WMA, die beiden Letzteren allerdings nur mit DRM. Der Datentransfer klappt mit Hilfe von iTunes, mitgelieferter Software oder einfach per Drag & Drop. Neben den grundsätzlichen MP3-, Foto- und Videomodi bietet das Gerät ein FM-Radio sowie Timer- und Weckerfunktionen. Ein Karaoke-Modus zum Mitträllern reduziert die Originalstimme eines Songs, eine digitale Rauschunterdrückung filtert auf Wunsch bis zu 98 Prozent der Umgebungsgeräusche heraus - praktisch bei der Bus- oder U-Bahn-Fahrt.

Zu den weiteren Spielereien gehört eine Szenen-Suche bei Videos sowie die "SenseMe"-Funktion. Diese analysiert und kategorisiert die vorhandenen Musikfiles und stellt automatisch Playlisten zusammen passender Lieder zusammen. Auch fürs Vokabel-Pauken ist der S750 geeignet: Im Sprachlern-Modus wird eine Textpassage von drei oder sechs Sekunden per Tastendruck wiederholt.

Der S750 wird in zwei Modellvarianten angeboten, die beide ab Oktober 2010 erhältlich sein sollen. Die 8-GByte-Version kostet rund 130 Euro, für das 16-GByte-Modell werden 150 Euro fällig.