Terkait hardware, Xiaomi 15 mengemas Snapdragon 8 Elite dengan RAM LPDDR5X 12 GB atau 16 GB dan penyimpanan hingga 1 TB (UFS 4.0).
- OS: Android 15, HyperOS 2
- Chipset: Qualcomm Snapdragon 8 Elite (3 nm)
- CPU: Octa-core (2x4.32 GHz Oryon V2 Phoenix L + 6x3.53 GHz Oryon V2 Phoenix M)
- GPU: Adreno 830
- RAM: 12 GB, 16 GB
- Internal Memori: 256 GB, 512 GB, 1 TB (tidak ada slot microSD)
- Layar: LTPO OLED 6.36 inci, 1200 x 2670 piksel, 120 Hz, 3.200 nits, 460 PPI
- Kamera utama: 50 MP, f/1.6 (primer, OIS) + 50 MP, f/2.0 (telefoto, 3x optical zoom) + 50 MP (ultrawide, 115 derajat)
- Kamera depan: 32 MP, f/2.0 (wide)
- Baterai: 5.400 mAh (fast charging 90 W, wireless charging 50 W)
- Konektivitas: USB Type-C 3.2, Wi-Fi 802.11, Bluetooth 5.4
- Jaringan: Dual SIM (Nano-SIM, dual stand-by)
- Dimensi: 152,3 x 71,2 x 8,08 mm
- Berat: 191 gram
- Warna: Black, White, Silver, Green, Lilac