屏幕下方是无孔式指纹识别模块（在正面的玻璃盖板上挖了个槽，识别模块放下槽的下方），看上去和小米 5s 差不多，不过指纹识别的方案从小米 5s 的超声波换成了更常规的电容式，识别的速度和准确性相比小米 5s 有了质的提高，整体的体验和采用类似方案的华为 P10 / P10 Plus 差不多。
在机身设计上，小米 6 并没有采用常见的一体式全金属机身，而是沿用了类似小米 5 的「三明治」设计，中框部分为金属，背面为玻璃或者陶瓷材质。
中框分别为亮面、拉丝、喷砂的小米 6、小米 5s、小米 5
小米 6 有亮黑、亮蓝、亮白、陶瓷四种配色可选，其中亮黑、陶瓷版的中框为黑色，亮蓝的中框为金色，亮白为银色（金属原色）。无论是什么配色的版本，小米 6 的中框都是亮面的，这和市面上大多数采用喷砂工艺的金属中框有明显的不同。
配合背面同样为亮面的玻璃或者陶瓷材质，小米 6 在光线的照射下非常漂亮（特别是蓝色和陶瓷黑）。有趣的是，早先发布的三星 Galaxy S8 / S8 的中框同样也采用了亮面处理，看来今年这种「亮闪闪」的外观会非常流行。
在中框的材质上，小米 6 还少见的使用了不锈钢（还记得小米 4 上的「奥氏体 306」吗？）。相比市面上绝大多数金属中框手机采用的铝合金中框（比如小米 5、Galaxy S8 / S8 、荣耀 8），小米 6 的不锈钢中框加工难度要更大，不过强度更高，在遇到跌落时不容易发生形变。
在初次上手小米 6 时，我们非常担心小米 6 的这个亮面不锈钢中框在使用中会很容易出现划痕，但实际情况要比我们预料中的好很多。在使用了差不多 10 天后，我们手上这部陶瓷黑的中框并没有出现肉眼可见的划痕，只有在对着光看的时候才能发现一些小痕迹。不过根据我们在小米之家的观察，相比黑色和金色版本，亮白色小米 6 的不锈钢原色似乎更加容易出现明显的划痕。
在后盖部分，和小米 5 一样，小米 6 也提供了玻璃和陶瓷两种材质可选。
