小米5s Plus全金属机身设计，屏幕尺寸提升到5.7英寸1080P。搭配高通骁龙821（2.35GHz）旗舰级处理器，标准版4GB+64GB内存，高配版则是6GB+128GB内存，且采用了UFS2.0高速闪存。双卡双待支持全网通4G+网络，并且拥有4种配色可选，而指纹模块则是传统的后置式，并未采用小米5s的超声波指纹方案。机身体积增大，电池容量也提升至3800mAh，配合MIUI省电模式，轻度使用两天是没问题的。

小米5s Plus拥有双摄像头，双1300万像素，采用的是黑白+彩色传感器方案，一个负责彩色，一个负责细节，采用后期合成得到照片。同时，小米5s Plus还单独设置有黑白模式，此时黑白传感器单独工作。