Габариты Xiaomi 12S составляют 152,7 х 69,9 х 8,16 мм при массе всего 182 г. Его можно легко удерживать одной рукой. Это редкий флагман на Android со столь небольшим корпусом. В нем установлен 6,28-дюймовый экран AMOLED разрешением 2400 х 1080 пикселей.

Края являются немного закругленными, в белой модели используется задняя крышка из матового стекла, на которой не остаются отпечатки пальцев. В экране врезана 32-мегапиксельная камера.

Xiaomi Mi 12S поставляется с чехлом для мобильного телефона и зарядным устройством мощностью 67 Вт. В дополнение к проводной зарядке он также поддерживает быструю беспроводную зарядку 50 Вт.