一年后，小米带来了红米手机3，红米3采用了高通骁龙616处理器。既是为了提升产品的品质感，也是为了跟随行业内的设计趋势，红米3采用了金属机身的设计，背部的格纹设计也提升了产品的手感，只是外观上看着有点诡异。
红米手机3采用了一块5英寸的720P屏幕，搭载了500万的前置镜头以及1300万的后置镜头，并内置了一块4100mAh的电池，MIUI 7也为该机增添了不少有趣的玩法，而售价则为699元起。
之后，小米还推出了升级版红米手机3S/3X，除了将处理器升级为高通骁龙430，3S/3X在其他方面与红米手机3并没有什么不同，价格也依旧是699元起。
红米4系列
2016年11月，小米带来了红米手机4与红米手机4A。红米4在外观设计上采用了不少旗舰手机的工艺，比如陶瓷喷砂、注塑工艺天线带以及2.5D弧面玻璃，并提供了多种色彩选择，跟同价位的其他机型相比颜值不俗。
红米4又分高配和标准两个版本，标准版采用高通骁龙430处理器以及2GB 16GB的存储组合；高配版则搭载骁龙625处理器以及3GB 32GB存储组合。红米4的屏幕也升级为1080P分辨率。后置摄像头为1300万，支持PDAF相位对焦。前置为500万像素，支持36级智能美颜。售价则为699元起。
相较之下，红米4A的各项配置都要显得寒酸一点，该机采用了塑料机身的设计，720P的屏幕以及骁龙425处理器也比红米4缩水了不少，而价格则便宜了100块，599元起售。
之后还推出了小改款红米4X，处理器更换为骁龙435，并提供4GB 64GB的版本。
2016年，小米开始正式进军海外市场，而主打性价比的红米手机更是受到市场热捧，尤其是印度市场。红米4系列也在多个国家、地区成为销量冠军，这些都可以被视为如今小米在海外市场火爆的起点。
红米5系列
2017年底，小米带来了红米5和红米5 Plus，将18:9全面屏手机的门槛干到了千元以下。红米5采用了5.7英寸18:9全面屏，分辨率为1440×720；红米5 Plus则为5.99英寸18:9全面屏，分辨率为2160x1080。外观设计上，两者都延续了前代红米4上的金属 塑料机身三段式结构，在一众友商产品中还是比较有特点的。
红米5搭载了骁龙450处理器，而红米5 Plus则搭载骁龙625处理器，两者分别内置3300mAh/4000mAh电池。售价方面，红米5起售价为799元，而红米5 Plus则为999元。
小米还在后续推出了非全面屏的红米5A，该机采用了5寸720P屏幕，处理器降为骁龙425，价格则为599元起。
红米6系列
红米6/6A于2018年6月12日发布。红米6搭载12nm Helio P22八核处理器，采用 5.45 英寸 18:9 全面屏，分辨率1440×720，后置为1200万加500万像素双摄配置，售价799元。红米6A采用了和红米6相同的机身设计与屏幕大小，处理器则为Helio A22四核处理器，售价为599元起。
几天后，小米带了“千元新旗舰”——红米6 Pro。该机配备了一块分辨率为2280 x 1080的5.84寸异形全面屏，并搭载骁龙625处理器，内置4000mAh电池，价格也相应地来到了999元。
Redmi 7系列
