系統版本為MIUI8，小米9電池容量是3300mAh。小米9的設計相對輕薄，機身厚度為7.61mm；該機配備了低功耗的Snapdragon 855處理器，配備AMOLED屏幕，而且電池壽命性能也不會太差。
小米9並沒有太多機身上面的防水處理，因此只能夠保護手機受到短時間突發的水濺潑，並不能夠真正的保護手機內部在水浸泡的時候進入；也並沒有達到通常意義上的三防手機級別，因此不要在使用過程中故意對着小米9沖水或者使用水泡。
小米9手機採用圓潤的曲面機身，採用COP封裝全面屏，“下巴”3.6毫米，顏色有深空灰、全息幻彩紫、全息幻彩藍。邊框厚度3.5毫米，最厚處7.61毫米，手機重173克。
小米9後殼採用納米級激光全息工藝加雙層鍍膜，手機背部區域內雕琢了1.7億條納米光柵，配合光學增亮鍍膜，不同光線下會呈現彩虹色以及閃耀金屬光澤
