Nio ET9 adalah sedan dengan kapasitas empat penumpang yang memiliki panjang 5325 mm, lebar 2017 mm dan tinggi 1621 mm, dengan jarak sumbu roda 3250 mm. 

Sedan ini merupakan model pertama Nio dengan bak belakang, yang memiliki kapasitas 105 liter. Kapasitas bagasinya mencapai 544 liter, dan beratnya 2.700 kg dengan diameter putaran 10,9 meter.

Nio ET9 menggunakan platform NT 3.0 baru dengan arsitektur 900 V, yang mendukung pengisian daya cepat. Baterai berkapasitas 100 kWh memungkinkan mobil ini menempuh jarak hingga 650 km dengan sekali pengisian menurut standar CLTC. 

Konsumsi energi mobil ini adalah 16,2 kWh/100 km. Nio juga memperkenalkan kemungkinan hadirnya baterai 120 kWh, meskipun belum ada detail lebih lanjut mengenai hal ini pada saat peluncuran.

Baterai tersebut kemungkinan akan tersedia di stasiun penggantian baterai di masa depan. Sebagai model paling mahal dari Nio, ET9 dilengkapi dengan penggerak all-wheel drive (AWD) yang ditenagai motor ganda dengan total output 520 kW (697 hp) dan torsi 700 Nm. 

Motor listrik permanen magnet sinkron 925V W-Pin 340 kW berada pada roda belakang, sementara motor induksi asinkron 180 kW terpasang pada roda depan. Nio ET9 mampu berakselerasi dari 0 hingga 100 km/jam dalam waktu 4,3 detik.