小米6X正面采用了此前热门的“全面屏”设计，窄下巴，小额头。由于正面没有指纹识别模块，整个手机正面看上去相对比较完整。当然，在系统中用户可以选择使用传统的虚拟导航栏，也可以使用MIUI 9中增加的手势功能。
小米为新机准备了五种配色，分别是赤焰红、流沙金、冰川蓝、曜石黑以及樱花粉。
拍照是小米6X最核心的卖点.
小米6X后置两颗摄像头，一颗为1200万像素，索尼IMX486传感器，光圈大小为f／1．75；另一颗为2000万像素，索尼IMX376传感器，光圈大小同样为f／1．75。
这两颗摄像头并不是常规的黑白加彩色、长焦加广角或者主副景深的组合方式，而是两颗镜头相对独立，都能作为主摄像头使用。
拍摄场景光线条件较好时，小米6X会使用1200万像素的摄像头作为主镜头，它的单位像素面积为1．25微米；当拍摄场景光线条件较弱的情况下，系统会自动切换至2000万像素摄像头。
这颗摄像头单位像素面积为1微米，看上去不大但是它可以将感光像素4合1，形成2微米大像素，以此来增加进光量。
除了这些基础的优化，小米在6X上还增加了场景信息，它会识别自拍时的人物和背景，将人物背景分离处理。不过这个功能在目前系统上还未更新。
AI效果如何我们还不得而知，只能先做一个简单的介绍。开启这个功能后，相机会通过AI算法将人物和背景分离，并且风分别处理。简单来说就是人物美颜，背景优化。其中在夜景自拍时，算法会将背景虚化出大光斑的效果。
据官方介绍，小米6X前置镜头支持的场景包括蓝天、日出、日落、海边、樱花、油菜花、薰衣草、绿植、夜景、枫叶、秋色以及雪景13种场景。
