小米5s拥有全金属机身,与2016年下半年推出的红米系列类似,采用磨砂金属,共有深灰、银白、金色、玫瑰金四色可选。除了材质之外,小米5s整体外观与小米5类似,只是天线带与iPhone有些相近。至于规格上,高通骁龙821旗舰级处理器,亮度高达600nit的高亮屏,支持4G+,并采用了UFS2.0高速闪存,高配版还有压感屏,这些都是2016年旗舰机配置。而黑科技主要有2,首先就是无孔式超声波指纹,采用玻璃下超声波指纹识别,没有实体按键,透过一体化无缝式前面板便可实现指纹识别,不过为了指纹HOME定位,小米5s正面还是做了凹槽来提升使用体验。其二则是“拍照”,拥有超感光相机(说搭载了超大感光元件CMOS),搭载SONY 1/2.3英寸IMX378 CMOS,共有1200万像素,单个像素面积更大,因此在理论上夜光拍摄更为优秀。