MIX 系列作為探索全面屏形態的代表，本次首次引入了屏下攝像頭技術的加持。

螢幕的排列方式。在普通顯示區域的畫素排列方式上，MIX 4是一種類似於鑽石排列的方式，藍色和紅色的畫素點為菱形，綠色畫素點為橢圓形。到了攝像頭顯示區域，子畫素的形狀變成了比較細小的微鑽排列方式，畫素更小，彼此間的密度更大，更容易讓光線穿過，來實現自拍和顯示效果的平衡。

小米MIX4採用的是一塊6.67英寸AMOLED曲面屏，來自華星光電，由於需要顧及到與前攝區域的顯示差，解析度只有2400*1080；其他的，MIX4該有的都有，最高支援120Hz重新整理率、480Hz螢幕觸控取樣率等等。小米MIX4首發了高通的最新SoC，驍龍888+。續航方面，小米MIX4配備了4500mAh大電池，支援120W有線快充、15分鐘可充滿，以及50W無線快充，配合小米100W無線充電座，28分鐘充滿。

小米MIX4後置三攝組合，主攝為1億畫素的三星HMX鏡頭，1/1.33英寸大底，採用了7P鏡頭，支援 OIS 光學防抖；另外兩顆分別是1300萬畫素超廣角鏡頭，800萬畫素的潛望式長焦鏡頭、支援5倍光學變焦。

採用了CUP（Camera Under Panel）全面屏，100%全面的顯示，螢幕上沒有開孔、劉海等遮擋，一塊完整的螢幕，這也讓手機能夠實現完美的全面屏顯示效果。

小米MIX4搭載驍龍888核+處理器，這顆SOC配合滿血版LPDDR5、UFS3.1組成三大件，在安兔兔的跑分能夠達到83萬左右

小米MIX 4能夠針對火車站、醫院、機場、演唱會、地鐵站、電梯、地庫、高校八大場景進行自適應網路識別，選擇最強網路駐留，從而改善網路卡頓的情況，被稱為最強訊號質量的小米手機。