iPhone X เป็นสมาร์ทโฟนรุ่นแรกของ Apple ที่มาพร้อมหน้าจอ OLED ขนาดกว้าง 5.8 นิ้ว ความละเอียด 2436 x 1125 พิกเซล ซึ่งผลิตโดย Samsung แต่พบว่าความสว่างของหน้าจอนั้นน้อยกว่าหน้าจอ Super AMOLED ของ Galaxy S8
ตามรายงาน Samsung Galaxy S8 และ Galaxy Note8 มีแผงหน้าจอ OLED ที่เรียกว่า Super AMOLED ให้ความสว่างสูงสุดถึง 1,000 nits ในขณะที่ iPhone X ซึ่งเป็นแผงหน้าจอ OLED ที่ทาง Samsung เป็นผู้ผลิต แต่ให้ความสว่างสูงสุดได้เพียง 625 nits โดยยังไม่มีรายละเอียดเพิ่มเติมว่า Apple ได้จำกัดความสว่างของหน้าจอไว้ที่ระดับนี้หรือไม่ หรือแผงหน้าจอที่นำมาใช้กับ iPhone X ยังไม่ใช้หน้าจอ OLED ที่ดีที่สุดจาก Samsung
หน้าจอ OLED ที่นำมาใช้กับสมาร์ทโฟนไอเอนด์ของตัวเองนั้นจะรองรับการแสดงผล HDR10 ที่ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการเก็บรายละเอียดของวัตถุ เงา และให้มิติของแสงเงาที่ชัดเจนมากขึ้นกว่าเดิม สนับสนุนค่าความกว้างของสีแบบ Wide Color Gamut ที่ช่วยให้สีดูสดใสมากยิ่งขึ้น แต่สำหรับ iPhone X กับรองรับการแสดงผลทั้ง HDR10 และ Dolby Vision ซึ่ง Apple เรียกหน้าจอบน iPhone รุ่นใหม่นี้ว่า Super Retina Display