A9X处理器是iPad Pro所用的处理器，苹果第三代64位处理器，相比之前的A8X处理器，新的处理器将拥有两倍于前者的带宽和存储性能。iPadPro采用了第三代的64位A9X处理器，A9X芯片的速度比iPad Air 2采用的A8X要快1.8倍，iPad Pro的GPU表现比第一代iPad提升了360倍。
iPad Pro的A9X处理器是双核设计，主频为2.25GHz。A9X的单核性能跑分为3233，多核性能跑分为5498，性能超越了iPad Air2和新款iPhone。iPad Pro的性能还超过了12寸Retina MacBook，MacBook搭载了英特尔CoreM双核处理器，主频在1.1-1.2GHz之间。
GPU测试方面，内置的PowerVR GT7600，在GFXBench OpenGL测试中，战胜了包含15款RMBP、Surface Pro 4在内的所有测试设备，是移动处理器中的霸者。目前Core M处理器在总体性能上仍然稍微领先于A9X（尤其是libquantum模拟量子计算），但苹果正在迅速缩小这个差距。目前A9X跟五代和六代Core M处理器是有得一拼的，而上一代A8处理器还不敢这样说，说明苹果的赶超速度之快。而目前A9X只能跟Core m3打个平手也说明还有很大的进步空间。
a9的优势是一级缓存非常大，每个核心拥有64KB的一级数据缓存和64KB的一级指令缓存，二级缓存为3MB，三级缓存更是高达8MB。这基本上和桌面PC相当。从缓存角度来说，更大的缓存可以提高数据命中率、降低数据延迟甚至提升能耗比等，A9在这方面做得非常大方。
