64 bit mimarisi üzerine tasarlanan Xiaomi Mi5, 2.15 hızında çalışan Qualcomm Snapdragon 820 işlemcili.
Telefonun depolama özelliklerinde, eMMC 5.0 sistemine göre çok daha hızlı çalışan UFS 2.0 teknolojisi kullanılmıştır.
Telefon, yazma işlemini saniyede 450 MB hızında yapabiliyor. Sahip olduğu donanım özellikleri, Xiaomi Mi5’in dünyanın en iyi telefonları arasında yer almasını sağlıyor.