Das Smartphone befindet sich in einem Keramikgehäuse und statt Lautsprecher sorgen piezoelektrische Elemente für die Audiowiedergabe. Der Näherungssensor läuft per Ultraschall-Lautsprecher statt Infrarotsender. Die Frontkamera liegt unterhalb des Displays. Als CPU wurde ein Qualcomm Snapdragon 821 Quadcore-Prozessor verbaut, der von einem Adreno 430 Grafikchipsatz und 4 GB RAM unterstützt wird. Beim Arbeitsspeicher kann zwischen 4 und 6 GB gewählt werden, während der interne Speicher wahlweise bei 128 bzw. 256 GB liegt. Google Android 6.0 Nougat wurde als mobiles Betriebssystem auf dem hochwertig ausgestatteten Smartphone installiert.
Die Hauptkamera auf der Rückseite arbeitet mit 16 Megapixel Auflösung und es steht ein Fingerabdrucksensor zur Verfügung. Im Kommunikationsbereich werden alle Standards inkl. LTE unterstützt. Auf dem chinesischen Markt wird das Xiaomi Mi Mix ab dem 4. November 2016 für umgerechnet 475 bzw. 540 Euro erhältlich sein. Bei Importhändlern wird das Smartphone für rund 600 Euro angeboten und sollte vor dem Kauf einkalkuliert werden.