Xiaomi Mi 5 có 3 phiên bản khác nhau bao gồm Standard, High và Ceramic. Cả ba đều có màn hình bằng kính cường lực cong 2,5D, 2 cạnh bên của mặt lưng được bo cong giúp người dùng dễ cầm nắm. Bản Standard, High có mặt lưng bằng kính với cân nặng 129 g, con bản Ceramic sở hữu mặt lưng bằng gốm, trọng lượng 139 g. Ba phiên bản này đều có chung kích thước 144,6x69,2x7,3 mm.
Mi 5 dùng vi xử lý Qualcomm Snapdragon 820 lõi tứ, GPU Adreno 530. Máy chạy hệ điều hành hành Android 6.0 Marshmallow nhưng được Xiaomi tùy biến lại thông qua giao diện MIUI 7.0 của mình. Máy hỗ trợ 2 khay cắm SIM nano với khả năng kết nối mạng 4G LTE.
Phiên bản Standard sử dụng chip có xung nhịp 1,8 GHz, RAM 3 GB đi kèm bộ nhớ trong 32 GB. Phiên bản High (RAM 3 GB, bộ nhớ trong 32 hoặc 64 GB) và Ceramic (RAM 4 GB, bộ nhớ trong 128 GB) có CPU với xung nhịp 2,15 GHz. Đáng tiếc là Mi 5 không được trang bị khe cắm thẻ nhớ microSD.
Xiaomi Mi 5 có màn hình 5,15 inch với tấm nền IPS, độ phân giải Full HD 1.080p, mật độ điểm ảnh 428 ppi. Viền màn hình của Mi 5 được thiết kế siêu mỏng.
Mặt lưng của Mi 5.
Giắc cắm tai nghe 3,5 mm, cổng hồng ngoại và mic thu âm trên đỉnh máy.
Cạnh đáy là nơi đặt loa ngoài cùng cổng USB Type-C.
Logo Xiaomi, cảm biến tiệm cận, loa thoại và camera “tự sướng” độ phân giải 4 MP (khẩu độ f/2.0) ở phía trên mặt trước.
Phía dưới mặt trước chỉ có phím Home được tích hợp cảm biến vân tay.
Cạnh trái và cạnh phải của Xiaomi Mi 5.
Cụm camera chính, đèn flash LED 2 tông màu, nằm ở phía trên mặt lưng. Camera của Xiaomi Mi 5 sử dụng cảm biến Sony IMX298 với phân giải 16 MP, khẩu độ f/2.0. Mi 5 được trang bị thêm công nghệ chống rung quang học 4 trục, quay video độ phân giải 4K.
Mi 5 sở hữu viên pin dung lượng 3.000 mAh, tích hợp công nghệ sạc nhanh Quick Charge 3.0 giúp máy sạc đầy 83% trong vòng 30 phút.
Xiaomi mang đến cho người dùng 3 tùy chọn màu sắc trên Mi 5 gồm đen, vàng và trắng. Model này được lên kệ từ ngày 1.3 tới.
Xiaomi Mi 5 có 3 mức giá bán khác nhau gồm 306 USD (khoảng 6,8 triệu đồng) cho phiên bản bộ nhớ trong 32 GB, 352 USD (7,9 triệu đồng) cho bản 64 GB và 460 USD (10,3 triệu đồng) cho bản 128 GB.