小米6X采用了5.99英寸18:9显示比例的全面屏，分辨率为2160×1080像素。它搭载了高通骁龙660 AIE处理器（其实就是骁龙660，AIE的后缀只是一种营销概念）。
提供了4GB+64GB、6GB+64GB、6GB+128GB三个版本可选，小米6X内置3010mAh电池，支持QC3.0快充（标配充电头为5V/2A），预装基于Android 8.1的MIUI 9，支持全网通5.0。
小米6X屏幕上方是一颗前置2000万像素的摄像头，支持人脸识别解锁，同时还配备了前置柔光灯，支持AI自拍美颜，在自拍方面拥有出色的拍照表现。
值得一提的是，小米6X的这颗前置传感器还支持AI场景识别，也是拥有非常出色的背景虚幻效果，达到了旗舰水准。
小米6X采用类似iPhone X的竖性双摄，且摄像头比较突出，上方的是2000万副摄像头，下方是1200万主摄像头，中间是闪光灯。
核心配置上，小米6X搭载骁龙660处理器，加入了高通AIE人工智能引擎，也专门为王者荣耀游戏进行了优化，运行游戏时会自动开启多核多线程以及高帧率模式。
提供4GB、6GB运存与64GB、128GB存储空间可选，支持全网通双卡双待，内置3010mAh电池，系统运行的是基于Android 8.1的MIUI 9。
