PS4 Slim là một phiên bản rút gọn giữa vòng đời của hệ máy PS4, được công bố tại sự kiện PlayStation Meeting 2016 và bán ra vào 16/09/2016. Với những lời giới thiệu máy sẽ nhỏ và mỏng hơn đang kể so với người tiền nhiệm PS4 Original nhưng cấu hình vẫn được Sony giữ nguyên.
 
PS4 Slim được thiết kế theo dạng 2 tầng giống như PS4 Original nhưng mềm mại hơn với các góc cạnh nay đã được bo tròn. Sony vẫn dùng chất liệu nhựa nhám cho PS4 Slim thay vì nhựa bóng như các đời PS4 trước, việc này sẽ giúp hạn chế bám vân tay và trầy xước trong quá trình sử dụng.
 
Nếu như cạnh trước của PS4 Slim có 2 cổng USB thì canh sau của máy chỉ còn các cổng nguồn, HDMI, Lan và Aux, do cổng Optical đã bị Sony loại bỏ khỏi phiên PS4 Slim này.
 
Bố trí các phím cũng có nhiều sự thay đổi trên PS4 Slim, với việc không sử dụng cảm ứng, nút nguồn (Power) và nút lấy đĩa (Eject) của PS4 Slim đã quay trở lại với phím bấm vật lý tích hợp 1 dải đèn LED mini. Khi hoạt động hoặc chọn rest mode máy sẽ sáng lên giúp người chơi có thể biết được máy đang ở trạng thái nào.
 
Tay cầm DualShock 4 được các kỹ sư Sony cùng hãng game danh tiếng Guerrilla Games (Killzone series, Horizon Zero Dawn) hơp tác thiết kế để cho ra tay cầm Dualshock 4, mang đến trải nghiệm tốt nhất chưa từng có khi so với người tiền nhiệm DualShock 3. Nút Start và Select huyền thoại nay đã được thay thế bằng 2 nút đầy tiện ích và là 1 phần không thể thiếu cho gamer ngày nay, đó là nút Share và Option.
 
Điểm khác biệt của tay cầm DualShock 4 Slim và DualShock 4 đời cũ là ở phần touchpad, bây giờ đã được Sony bổ sung thêm 1 dải đèn LED nhỏ, giúp nhận biết trạng thái tay cầm dễ dàng hơn bao giờ hết.