小米5是雙卡雙待的。並且支援全網通3.0，雙Nano-SIM卡槽，任意卡槽均可設定為主卡，支援移動、聯通、電信4G+/4G/3G/2G。
小米手機5採用了5.15英寸1080p螢幕，搭載驍龍820處理器，3000毫安時電池以及索尼1600萬畫素4軸防抖相機。標準版提供3GB執行記憶體和32GB儲存空間（UFS2.0）；高配版提供3GB執行記憶體和64GB儲存空間（UFS2.0）；尊享版提供4GB執行記憶體和128GB儲存空間（UFS2.0）。小米5內建的MIUI7還支援一鍵換機：無需網路僅需3步，通訊錄、設定、應用等全部移至新手機；防丟失：遠端鎖定手機、擦除資料，刷機也沒用；美顏視訊電話：實時美顏、小窗、群聊等多種玩法。
