1、大屏：小米5X采用5、5英寸屏幕，覆盖2、5D弧面玻璃。机身尺寸为155、4mm乘75、8mm乘7、3mm，重量165g。
2、变焦双摄：小米5X搭载了和米6同解决方案的双摄像头。小米5X双摄像头，一个是1200万像素的广角镜头，拍风景更美;一个是1200万像素的长焦镜头，拍人更美。
3、全金属机身：增强了手机整体强度，使手机抵御物理冲击的性能有所加强，导热性良好，金属的导热速率是常规材质中最高的，可以有效缓解手机长时间使用时带来的发热问题。
3、处理器：小米5X采用骁龙625处理器。这款处理器是高通首款采用14nm制程打造的八核64位处理器，与骁龙820制程相同。
4、音乐：小米5X少见地搭载了独立耳机放大芯片，搭配DHS音频校准算法，极大提高了扬声器和耳机对音乐的还原能力，同时可以直推600欧高阻抗耳机。