Die AMD Threadripper Serie bündelt die aktuell schnellsten AMD Prozessoren und ist ausschließlich für den Desktop Bereich erhältlich. Technisch haben die AMD Threadripper Prozessoren eine Ähnlichkeit zu AMDs Serverprozessoren der EPYC Serie, allerdings ist das Speicherinterface gegenüber den Serverprozessoren halbiert worden. Die AMD Threadripper Prozessoren unterstützen 4 Speicherkanäle (Quad-Channel) und eine maximale Menge von 2 TB an Arbeitsspeicher. Maximal wird Arbeitsspeicher vom Typ DDR4-3200 unterstützt, die maximale Bandbreite bei der Nutzung von allen vier Speicherkanälen liegt bei über 102 GB/s und damit doppelt so hoch wie bei den aktuellen AMD Ryzen Prozessoren.
Auch bei der Schnittstellenunterstützung sind die AMD Threadripper Prozessoren besser aufgestellt als die AMD Ryzen CPUs, die für den Mainstream Bereich entwickelt worden sind. AMDs Threadripper CPUs unterstützen bis zu 72 PCIe 4.0 Leitungen und können so mehrere Grafikkarten und schnelle M.2 SSDs mit maximaler Bandbreite an das System anbinden.
Obwohl die Kernarchitektur der AMD Threadripper Prozessoren auf denen der AMD Ryzen Prozessoren basiert, werden hier bis zu 4 interne Chips vereint (bei AMD Ryzen 9 maximal 2). So sind aktuell im Maximum bis zu 64 CPU-Kerne und 128 gleichzeitige Threads in den AMD Threadripper Prozessoren möglich. Die Taktfrequenz liegt aufgrund der vielen CPU-Kerne bei maximal 4,3 GHz (Einkern-Turbo) und damit etwas niedriger als bei den schnellsten AMD Ryzen 9 Prozessoren, die mit bis zu 4,9 GHz takten.
Aufgrund der vielen CPU-Kerne benötigen die Threadripper CPUs auch recht viel Energie. Bis zu 280 Watt TDP sind möglich, die Prozessoren werden über den Sockel TRX4 mit der notwendigen Energie versorgt. Die 64-Kern CPUs können dabei auf bis zu 256 MB Level 3 Cache zurückgreifen. Über eine interne Grafik verfügen die AMD Threadripper Prozessoren nicht. Ebenso gibt es keine Mobilprozessoren der Serie.