Το Xiaomi 15 Ultra διαθέτει τον Snapdragon 8 Elite, αρχιτεκτονικής 3 nm, που εξασφαλίζει κορυφαίες επιδόσεις. Διαθέτει 16 GB RAM LPDDR5X και 512 GB αποθηκευτικό χώρο. Η εντυπωσιακή AMOLED οθόνη 6,73" WQHD+ με φωτεινότητα 3200 nit και ρυθμό ανανέωσης 1-120 Hz προσφέρει κορυφαία εμπειρία θέασης. Η κάμερα Leica 50 MP και ο τηλεφακός 200 MP προσφέρουν επαγγελματικές φωτογραφίες. Διαθέτει μπαταρία 5410 mAh, στερεοφωνικά ηχεία, πιστοποίηση IP68 και λειτουργικό Xiaomi HyperOS 2.