Уже известны основные технические характеристики аппарата: в устройство интегрирован чипсет Qualcomm Snapdragon 8 Elite, а камера разработана в сотрудничестве с Leica. Главный модуль камеры оснащен 50-мегапиксельной матрицей Sony LYT-900, перископическая камера — 200-мегапиксельным сенсором Samsung ISOCELL HP9 с оптическим увеличением в 4,3x. Смартфон также будет оборудован 2K OLED дисплеем и соответствует стандарту защиты IP69.
Ранее сообщалось, что аккумулятор Xiaomi 15 Ultra будет иметь емкость 5410 мАч, но появились новые данные, что емкость увеличена до 6000 мАч. Ожидается, что различия в емкости могут быть связаны с тем, что международная версия смартфона предложит меньшую емкость батареи по сравнению с вариантом для китайского рынка. Официального подтверждения этих деталей пока нет.