Xiaomi 17 Ultra posiada procesor Snapdragon 8 Elite Gen 5, który współpracuje z 16 GB pamięci RAM LPDDR5X oraz do 1 TB szybkiej pamięci UFS 4.1, zapewniając najwyższą wydajność w grach i aplikacjach AI. Multimedialne wrażenia gwarantuje 6,9-calowy wyświetlacz HyperRGB OLED o jasności szczytowej 3500 nitów i rozdzielczości 2608 x 1200 px, wspierany przez baterię krzemowo-węglową o pojemności 6000 mAh z szybkim ładowaniem przewodowym 90 W.