小米5X，搭载高通骁龙625 MSM8953 64位八核处理器，运行基于安卓7.1开发的MIUI 8.5操作系统，（后期支持升级MIUI 9.0），配备4GB内存 64GB闪存，并支持指纹识别、蓝牙4.2、前置500万像素摄像头，后置1200万像素广角 1200万像素长焦双镜头2倍光学无损变焦摄像头。
小米5X采用5.5英寸IPS屏幕，分辨率1920x1080，屏幕面板来自天马，型号为：TL055VDMP09-00，触控解决方案来自敦泰科技的FT5435DQQ。
敦泰科技的触控解决方案芯片
小米5X采用底部螺丝加后壳卡扣的方式固定机身与后壳，内部为常规三段式堆叠安装布局共使用12颗同规格十字螺丝，两颗螺丝表面贴有mi字易碎贴。
