MIX 2S是MIX2的升级版，继续邀请了吴亦凡为其代言人。小米MIX 2S采用了5.99英寸、18:9的显示屏，分辨率为2160*1080。手机的厚度为8.1mm，重量为189g，颜色方面提供了黑、白双色，背部材质依旧是陶瓷，边框为铝制。小米MIX 2S摄像头升级为双摄，为竖向排列，摄像头边框依旧有金色勾勒。具体细节上，边框略为收窄，屏占比有了些许提升。

配置上，采用了骁龙845处理器，主摄像头为1200万像素双摄（IMX363），4轴光学防抖，前置摄像头500万像素。根据内存组合的不同，小米MIX 2S也提供了多种版本，组合模式也与前作MIX 2相类似，分别为6GB+64GB版本，6GB+128GB版本，8GB+256GB版本（附送无线充电器、支持全球频段）。其他方面，支持Qi无线充电、NFC、小爱同学等技术。