小米12s玻璃版重182克，素皮版重179克，采用6.28英寸AMOLED屏幕；长度为152.7毫米，宽度为69.9毫米，玻璃版厚度为8.16毫米、素皮版厚度为8.66毫米，提供黑色、紫色、原野绿、白色四种配色。

上下左右边缘均是圆润的设计，白色款采用磨砂玻璃后盖，正面采用微曲面屏，中置挖孔设计，背部摄像头模组主摄和其他镜头间通过细线划分界限，并带有“Leica”标志，对称式双扬声器分别置于上下边框，旁边还有哈曼卡顿的LOGO。

搭载骁龙8+Gen1处理器；代表处理器性能的GeekBench5单核跑分为1333分，多核跑分为4189分，单核多核相比骁龙8Gen1均有13%左右的提升；在展现GPU理论性能的3DMarkWildLife测试中，获得10696分，相比于上一代骁龙8Gen1的9600分，提升了11%多。

主摄采用IMX707传感器，拥有5000万像素，1/1.28英寸超大底，四合一后达到2.4微米像素，进光量提升49%，配合小米自研的夜枭夜景算法，夜晚也可以拍出较好效果，配有CyberiFocuis万物追焦系统，能够自动识别人体、人脸，甚至猫和狗这样的动物，进行双击后，可随意锁定任何物体，实现万物追焦。