Она оборудована чипсетом Qualcomm Snapdragon 855. В смартфоне установлен дисплей OLED диагональю 6,39 дюйма формата Full HD+. Разрешение основной камеры составляет 48 Мп + 16 Мп + 12 Мп, а фронтальной - 20 Мп. Также отметим аккумулятор на 3300 мАч. Он поддерживает быструю зарядку мощностью 27 Вт и 20 Вт по проводу и беспроводным путём соответственно.
Xiaomi Mi 9 поступил в продажу с прошивкой MIUI 10 на базе операционной системы Android 9.0 Pie. Сейчас для него рассылается программное обеспечение MIUI 12.5.1.0.QFAMIXM. Стабильная глобальная прошивка построена на базе операционной системы Android 11.