Mi9 sendiri merupakan smartphone Xiaomi pertama yang mengusung tiga buah kamera yang kualitasnya tak main-main. Pasalnya, website benchmark kamera DXOMark memberi rating yang baik terhadap Mi9 dengan 107 poin. Ini adalah angka tertinggi ketiga di semua smartphone dengan hanya ada di bawah Huawei Mate 20 Pro dan Huawei P20Pro.Berbicara kamera, kamera utama dari smartphone ini membawa 48MP dengan bukaan f1.75, dipadu dengan sistem laser autofokus dan juga deretan kemampuan AI. Kamera sekundernya berupa sensor telephoto 12MP dengan 2x optical zoom, serta 16MP dengan lensa wide-angle.
Keunggulan utama dari Mi9 adalah smartphone ini tercatat sebagai smartphone pertama yang mengusung Qualcomm Snapdragon 855 terbaru, disusul oleh Samsung S10 beberapa jam setelahnya. Prosesor ini dipadu dengan RAM 6GB atau 8GB. Soal kartu grafis, sepaket dengan SD855, terdapat Adreno 640 yang mulus untuk aktivitas grafis berat sekalipun, termasuk gaming. Soal desain, terdapat layar AMOLED dengan bentang 6,39 inci dengan resolusi Full HD+ dan proteksi Corning Gorilla Glass 6. Smartphone ini menggunakan poni atau notch berjenis waterdrop. Bezelnya kini sangat tipis dibandingkan pendahulunya, dan memiliki 90,7 persen rasio layar ke bodi.
Selain semua fitur dan hardware, Mi9 memiliki pemindai sidik jari bawah layar yang kini sedang jadi tren di hampir semua smartphone flagship. Semua aspek dalam smartphone akan disokong oleh baterai 3.300mAh yang didukung teknologi fast charging yang chargernya ikut disertakan Xiaomi di dalam kotak. Mi9 juga mendukung pengecasan nirkabel.
