La coque de ce nouveau terminal est formée de verre Gorilla Glass 6 de Corning à l’avant et à l’arrière et de métal sur les tranches.
Le Mi 9 de Xiaomi sera équipé de trois capteurs à l’arrière ; un capteur 48 mégapixels avec objectif à six éléments ouvrant à f/1.75, un second capteur 16 mégapixels associé à un objectif à six éléments très grand-angle 117 °, et un troisième capteur de 12 mégapixels avec téléobjectif à six éléments ouvrant à f/2.2.
L’écran 90,7 % Super AMOLED Full HD+, quant à lui propose une encoche en forme de V qui accueille la webcam.