小米15采用6.36英寸OLED直屏，分辨率为2670×1200分辨率，支持1-120Hz智能动态刷新率，使用了全新的M9发光材质，能够做到3200nit的动态亮度，即便是在阳光下这种强光环境中，依旧能够保证高亮、常亮，在行业首次实现超级阳光屏应对各类环境。

小米15搭载骁龙8至尊版处理器+LPDDR5X+UFS4.0，采用自研的翼型环形冷泵散热技术，使得骁龙8至尊版处理器的性能得以充分释放，完全满足用户日常办公和娱乐游戏等多任务场景下的使用。此外，它运行小米最新的澎湃OS2系统，无论是流畅性、稳定性还是智能性，都有出色的表现。

小米15后置的5000万像素Summilux主摄，采用光影猎人900传感器，拥有F1.62大光圈，焦段为等效23mm，长焦镜头采用60mm焦段的浮动长焦，可以实现120mm等效长焦人像模式以及250px的超近对焦，带来更广泛的创作空间，14mm的广角镜头，带来的更是支持115°超广角画面。

小米15内置的5400mAh小米金沙江电池，不仅能量密度达到了850Wh/L，还具有长寿命，哪怕你是重度手机用户，用个三年五载续航依旧给力。同时，小米15还支持90W有线快充和50W无线快充，短时间内即可快速回血。此外，小米15还支持反向充电，可以为其他设备应急充电。

在外观设计上，小米15采用了一体化3D冷雕火山口相机模组和四曲包裹式金属中框设计，使得整机的外观更为时尚、大气。哑光的机身与镜头玻璃形成了鲜明对比，进一步提升了整机的质感。低调而内敛的黑色，隐约流露出一种简约且高级的美感。

在细节方面，小米15采用了超声波指纹识别技术，识别速度快、准确率高。同时，小米15配置有立体声双扬、X轴线性马达，支持多功能NFC、红外遥控、IP68防尘防水等功能，进一步提升了用户的使用体验。