小米6X外观设计很像红米Note 5，如今少见的金属机身，背部上下边缘各有一个隐藏式天线条，配备后置双摄(左上角垂直排列)、后置指纹识别。
正面为5.99寸的2160×1080 18:9分辨率全面屏，具体细节看不清楚但相信额头和下巴都会很窄，机身尺寸158.88×75.54×7.3毫米，重量166克。
配色方面提供了九种之多：黑色、玫瑰金、金色、白色、蓝色、红色、粉色、灰色、银色。
具体配置方面，它采用了一颗2.2GHz八核心处理器，应该就是骁龙660，内存容量有4/6GB两种可选，存储空间则是64/128GB两种个可选，但不支持扩展，那就是4GB+64GB、6GB+128GB的组合。
小米6X搭载了高通骁龙660处理器，最大时钟频率为2.0GHz，而不是标准的2.2GHz（残血了？）。此外还有信息表明小米6X支持microSD存储卡扩展，采用LCD显示屏。另外值得一提的是，小米6X并不支持NFC功能。
后置双摄中的主摄是2000万像素，另一个未知(可能是500万像素)，而前置也高达2000万像素。
小米6X后置双摄包括一枚索尼IMX 486（1200万像素f/1.8光圈）传感器，以及一枚索尼IMX 376（2000万像素 f/1.8传感器）。前置也为2000万像素索尼IMX 376传感器，光圈为f/2.2，且前置柔光灯。固件信息表示小米6X支持4K@30fps视频拍摄，支持人像模式，但遗憾不支持光学变焦。
小米6X运行基于Android 8.1 Oreo的MIUI 9，支持小米最新推出的AI镜头功能。至于其他规格方面，此前工信部已经罗列了大部分参数，包括4GB+32GB，6GB+64GB或6GB+128GB存储组合，配备5.99英寸FHD+显示屏，内置2910mAh电池等。
系统直接预装最新的安卓8.1，电池容量2910mAh。
小米6X分为M1804D2SE、M1804D2SC两个版本，唯一区别是后者不支持1900MHz频段。
