Xiaomi 12 оснащён 6,28-дюймовым дисплеем, а модель Xiaomi 12 Pro оснащена большим 6,73-дюймовым экраном Samsung E5 AMOLED LTPO. Он имеет разрешение 2K (1440 x 3200 пикселей) и поддерживает адаптивную частоту обновления до 120 Гц. В отверстии экрана находится 32-мегапиксельная селфи-камера.

Основная камера телефона оснащена тремя 50-мегапиксельными датчиками изображения. Основной датчик Sony IMX707 оптического формата 1/1,28 дюйма получил объектив с диафрагмой F/1,9. Также есть телеобъектив с датчиком Samsung S5KJN1 и сверхширокоугольный объектив с сенсором Samsung S5KJN1.

Смартфон оснащён однокристальной системой Snapdragon 8 Gen 1, оперативной памятью LPPDR5 и флеш-памятью UFS 3.1. Устройство будет работать под управлением операционной системы Android 12 с оболочкой MIUI 13. В телефоне будет целых четыре динамика Harmon Kardon.

Xiaomi 12 Pro будет оснащен системой контроля температуры с жидкостным охлаждением и испарительной камерой. Устройство будет оснащено батареей емкостью 4600 мА•ч, которая поддерживает быструю зарядку мощностью 120 Вт. Он также будет поддерживать беспроводную зарядку 50 Вт и обратную беспроводную зарядку 10 Вт.