小米MIX2采用5、99英寸显示屏，拥有等同于5、5英寸传统16比9手机的握持感受。小米MIX2采用了四曲面陶瓷机身，相机装饰环全部采用18K镀金，机身边框部分采用了7系铝材质。同时，为改善前代用户反映的硌手问题，小米MIX2采用了新一代圆角屏幕，整机更加圆润有致。
小米MIX2全陶瓷尊享版，整机通体由一块完整陶瓷打造，提供黑、白两款配色，尽显尊贵气息。
小米MIX2采用了和此前小米6相同的主摄方案，配备了备受市场好评的索尼IMX386镜头模组，1200万像素，单位像素尺寸大至1、25μm，并支持四轴光学防抖技术。
