9月24日下午，小米在北京总部发布了两款新机：小米9 Pro和小米MIX Alpha，两款手机都支持5G网络，性能也达到了高端水准。其中小米MIX Alpha是一款概念产品，而小米9 Pro则以实用性为主。
这次小米9 Pro的外观相比年初的小米9变化不大，依然是水滴屏的造型，3D双曲面玻璃机身，有白色和黑色两种配色可选。尽管电池容量相比小米9有了明显的升级，但机身的厚度只有8.54mm，而边缘的最薄处只有4.2mm。虽然整体看起来十分轻薄，但铝合金的中框也保证了机身的强度。
小米9 Pro的屏幕仍然是6.39英寸的水滴设计，屏占比达到了90.7%。这块三星AMOLED屏，亮度较高，即使在阳光下也可以看清楚屏幕。同时它还支持265阶护眼模式，并且在低亮度下优化了画质，色彩真实无误差，是一款"原色屏"。
小米9 Pro的主要卖点就是增加了5G全频段的支持，它覆盖了三个常用的5G频段，包括中国移动（N41，N79）、中国电信（N78）、中国联通（N78）。目前现有的5G手机大多只支持N41和N78频段，只有小米9 Pro和华为Mate 20 X 5G版支持了N79频段，因此在5G网络环境中的兼容性更强，网络质量更好，是一款"真5G"手机。
小米9 Pro 5G的基带芯片支持最高2.02Gbps的下载速度（实验环境），在运营商实际的路测中，也达到了最高1.78Gbps的下载速度，比4G网速快了10倍。虽然目前三大运营商对5G网络限制在1Gbps，但下载音乐和看在线视频时几乎感觉不到网速的停顿。下载仅3GB的吃鸡手游，也仅仅只需20秒左右。
值得一提的是，虽然小米9 Pro的5G芯片仅支持NSA非独立组网，不支持SA独立组网。但是目前三大运营商的5G网络均为NSA非独立组网模式。SA独立组网需要三到五年的时间才会完全普及，因此小米9 Pro的5G模式在未来三年之内仍然会是主流。
硬件性能方面，小米9 Pro的处理器升级为高通骁龙855 Plus，CPU和GPU主频均有一定的提升，并配备最高12GB 512GB的内存组合，性能更强。机身内置定制的VC液冷散热模块，散热面积达到1127mm²，长时间玩游戏也不会感到明显的热量。
这次小米9 Pro的电池容量升级到了4000mAh，同时支持30W的无线闪充和40W的超级闪充。在无线状态下25分钟可充电50%，69分钟充满100%。有线状态下5分钟充电20%，48分钟充满100%。同时还支持10W的反向无线充电，10分钟可以给iPhone XS Max提供7%的电量，可作为应急使用。
小米9 Pro的相机和小米9基本保持一致，采用了后置4800万主摄 1600万像素超广角/微距 1300万像素长焦的三摄组合。前置2000万像素单摄，支持AI美颜。
其它的细节方面，小米9 Pro配备了超大的横向线型马达，振动手感要比普通的转子马达更强。并且针对150多种应用场景设计了不同的振感，还为《穿越火线》定制了4D沉浸式的游戏体验。
NFC功能也得到了升级，除了传统的公交卡 门禁卡之外，还增加了eID电子身份证（试点开通），以及手机车钥匙功能（小鹏汽车）。
整体来看，这次小米9 Pro的升级还是非常明显的，不仅支持频段更全的5G网络，还30W的无线快充和40W的有线快充，处理器性能和续航能力均有提升。从3699元起售的价格上来看，小米9 Pro也是目前5G手机中比较值得入手的一款产品。
