小米12SUltra搭載驍龍8+Gen1處理器，採用葉脈冷泵散熱技術，使得驍龍8+Gen1處理器的效能得以充分發揮，搭載了FBO儲存，將快閃記憶體的檔案化整為零，可以提升快閃記憶體的順序讀寫速度，同時系統也會智慧調節碎片整理的頻次和深度，從而保護快閃記憶體的壽命。

小米12SUltra採用6。73英寸2K超視感AMOLED屏，3200×1440解析度、552PPI，E5發光材質，支援LTPO2。0技術。作為頂級螢幕，它支援原生10bit色深、P3色彩顯示，區域性峰值亮度最高可達1500nit、全域性亮度最高為1000nit，支援杜比視界、HDR10。

小米12SUltra前置3200萬畫素美顏高畫質自拍鏡頭，後置攝像頭為5000萬畫素主攝為索尼IMX989，擁有1英寸大底，f/1。9光圈，23mm焦距，四合一後3。2μm大畫素，支援OIS光學防抖，8P鏡片組，十分強大。後置4800萬畫素長焦，擁有1/2英寸大底，120mm焦距，支援OIS。後置4800萬超廣角，擁有1/2英寸大底，13mm焦距。

小米12SUltra採用了Quard-Bayer畫素陣列，鏡頭系統覆蓋了13毫米～120毫米全焦段，提供了徠卡原生雙畫質，分別為徠卡生動和徠卡經典兩種風格，在濾鏡上還有四款徠卡鮮豔、徠卡自然、徠卡單色、徠卡黑白HC選擇，支援徠卡人像拍攝模式，使用者可以拍攝具有質感的人像照片。

小米12SUltra後置三枚鏡頭均支援8K影片拍攝，為實際使用中能夠提供很大的二次剪裁空間，配合等效120mm鏡頭，可以輕鬆捕捉遠距離的畫面。此外小米12SUltra還支援4K60P杜比視界HDR的拍攝和回放，這在Android裝置中尚屬首次。

小米12SUltra配置小米澎湃P1快充晶片，支援67W有線快充、50W無線充電、10W反向充電。在細節上，配置哈曼卡頓立體聲雙揚聲器、紅外線遙控器、X軸線性馬達、多功能NEC，支援IP68級防塵防水。

小米12SUltra的優勢，則是徠卡影像的支援和1英寸的感測器大底，2K解析度的螢幕和MIUI13，讓人最驚喜的就是後置主攝，一英寸大底感測器帶來了更高的感光度，自然在夜景的拍攝體驗上更加出色，噪點更少、拍攝時間更短。這些對於喜歡拍照的使用者來說，是非常值得考慮的。