De Mac Studio ontleent zijn ontwerp aan zowel de Mac mini als de Mac Pro, met een volledig aluminium behuizing en een uniek thermisch ontwerp. Hij heeft dezelfde "squircle" vorm als de Mac mini, met een vierkant ontwerp met afgeronde hoeken. Het is in wezen een veel grotere versie van de Mac mini, met afmetingen van 9,5 cm hoog en 19,7 cm breed aan beide zijden. Hij past perfect onder de meeste beeldschermen, zoals de Studio Display.
De M2 Max-versie weegt 2,7 kg, terwijl de M2 Ultra-versie 3,6 kg weegt. Het extra gewicht in de M2 Ultra-versie komt door een verschil in thermische behoeften. De M2 Max versie heeft een aluminium heatsink, terwijl de M2 Ultra versie een grotere koperen thermische module heeft. Om warmte af te voeren en een stille werking mogelijk te maken heeft de Mac Studio een reeks luchtstroomkanalen aan de achterkant en aan de onderkant. De machine zuigt lucht aan de onderkant aan en duwt deze door de meer dan 4.000 perforaties aan de achterkant en onderkant van het chassis naar buiten om de interne componenten te koelen.
Aan de voor- en achterkant van de Mac Studio zitten in totaal 12 poorten. Aan de achterkant zitten vier Thunderbolt 4-poorten, een 10Gb Ethernet-poort, twee USB-A-poorten, een HDMI-poort en een 3,5 mm hoofdtelefoonaansluiting die hoofdtelefoons met hoge impedantie ondersteunt. Er is ook een ingebouwde luidspreker naast de hoofdtelefoonaansluiting. De voorkant van de M2 Max Mac Studio heeft twee extra USB-C poorten en een SDXC kaartsleuf, terwijl de voorkant van de M2 Ultra Mac Studio twee Thunderbolt 4 poorten en de SDXC kaartsleuf heeft.