Автоматика винтовки работает за счет использования энергии пороховых газов, отводимых из канала ствола. Канал ствола запирается путем поворота затвора. Имеется затворная задержка, останавливающая затвор в заднем положении при пустом магазине.
Цевье, приклад, пистолетная рукоятка и магазин выполнены из высокопрочного полимера.
Цевье образовано двумя пластиковыми ствольными накладками с прорезями для лучшего охлаждения ствола. В передней части цевья крепятся сошки, в сложенном положении убирающиеся в специальные пазы.
Приклад имеет резиновый амортизатор на затыльнике и складывается вправо, прижимаясь к ствольной коробке. Вырез в прикладе не только облегчает последний, но и позволяет удерживать винтовку левой рукой при стрельбе с сошек.
Ствол выполнен из хромоникелевой стали холодной ковкой, ствольная коробка и корпус ударно-спускового механизма — штамповкой из стального листа.
Ударно-спусковой механизм позволяет вести стрельбу одиночными выстрелами, фиксированными очередями и полностью автоматический огонь. Переводчик вида огня совмещен с предохранителем, имеет двухстороннее расположение и четыре положения: «предохранение» — «одиночный огонь» — «фиксированная очередь» — «автоматический огонь».
Спусковая скоба откидывается на продольной оси вправо или влево для стрельбы в рукавицах.
Рукоятка взвода затвора направлена чуть вверх (для действия как правой, так и левой рукой) и снабжена резиновым колпачком для удобства пользования ею в условиях низких температур.
Магазин выпускается в двух вариантах: стандартный, емкостью 20 патронов, и увеличенной емкости на 30 патронов. Магазины изготавливаются из прозрачного материала, что позволяет стрелку легко контролировать расход патронов. Кроме этого, магазины имеют на стенках специальные выступы и пазы для сцепления в единый блок, состоящий из двух-трех магазинов, что в боевых условиях упрощает и ускоряет их замену.
Комбинированный диоптрический прицел, имеющий прорезь со светящимися метками для стрельбы на 100 м и диоптры на 200, 300 и 400 м, установлен сзади на ствольной коробке и регулируется в двух плоскостях.
Мушка снабжена кольцевым ограждением, для стрельбы ночью служит вторая откидная мушка со светящейся точкой. В целях дополнительной унификации на крышке ствольной коробки установлены универсальные крепления, позволяющие использовать любые стандартные натовские оптические и ночные прицелы.
Конструкция пламегасителя была взята от базовой винтовки серии SG 510 и позволяет выполнять метание винтовочных гранат.
Ствольная коробка выполнена переламывающейся (подобно американской М 16 или бельгийской FN FNC), верхняя и нижняя части соединяются при помощи двух штифтов.
Дополнительно StG 90 оснащается штык-ножом.
