小米MIX 2S采用了5.99英寸、18:9的显示屏,分辨率为2160*1080。手机的厚度为8.1mm,重量为189g,颜色方面提供了黑、白双色,背部材质依旧是陶瓷,边框为铝制。小米MIX 2S摄像头升级为双摄,为竖向排列,摄像头边框依旧有金色勾勒。具体细节上,边框略为收窄,屏占比有了些许提升。
配置上,采用了骁龙845处理器,主摄像头为1200万像素双摄(IMX363),4轴光学防抖,前置摄像头500万像素。根据内存组合的不同,小米MIX 2S也提供了多种版本,组合模式也与前作MIX 2相类似,分别为6GB+64GB版本,6GB+128GB版本,8GB+256GB版本(附送无线充电器、支持全球频段)。其他方面,支持Qi无线充电、NFC、小爱同学等技术。