侧面整体还是老样子，顶部依旧是红外端口，机身背部方正中带有圆润，隐藏式U型天线设计外加金属机身让小米5X整体升级更像是一台iPhone 7 Plus的翻版，没有太多新鲜感。
小米5X的是全金属工艺，不过摄像头也选择任由其凸出出来，而且摄像头的设计与iPhone 7 Plus极为相似，看来在双摄的设计上，小米的设计师也没有太好的想法，只好亮出致敬的手法。
小米5X搭载“一代神U”骁龙625处理器，采用14nm制程A53核心主频2.0GHz，仅有4GB RAM + 64GB ROM唯一组合版本。
正面5.5英寸1080P分辨率屏幕，一体化金属机身采用U型天线带。机身厚度7.3mm重量163g，内置3080mAh电池支持5V/2A充电功率。
小米5X搭载MIUI 9闪电版，2017年8月11日将快适配稳定的正式版。这次的大版本迭代主要侧重提速也就是所谓的不卡顿，新功能方面增加传送门、照片搜索、信息助手三大亮点。
小米5X的主打功能，采用类似小米6双1200万像素镜头模组，采用广角+长焦双摄方案。广角镜头光圈f/2.2，等效焦距26mm。
长焦镜头光圈f/2.6，等效焦距50mm。支持两倍光学变焦，以及大光圈人像虚化模式，可拍摄4K@30fps高清视频或720P@120fps慢动作视频。
