作为小米数字系列的新一代小尺寸高端旗舰，小米12在采用一块6.28英寸OLED柔性屏幕的情况下，将机身的宽度控制在69.9mm，同时重量仅180g，带来更出色的手感，在一众5G旗舰显得十分轻盈。为了给小机身提供更出色的续航表现，此次小米12 屏幕分辨率为2400*1080，同时支持120Hz高刷，16000级亮度调节支，支持1100nit峰值亮度，通过DisplayMate A+认证，支持HDR10+以及 Dolby Vision显示，显示效果依旧出色。

核心性能上，小米 12 采用全新一代骁龙8 Gen 1处理器，基于三星4nm先进制程工艺打造，依旧“1+3+4”旗舰级三丛集架构设计，同时GPU部分升级至全新的Adreno™730，相比上一代图形处理能力有了大幅提升。存储方面，搭载UFS3.1 闪存以及LPDDR5 运行内存，搭配全新一代骁龙8 Gen 1处理器，日常应用、大型游戏均能轻松流畅运行。小米 12 主板采用全新的堆叠设计，也是小米迄今为止最小、最高密度的5G主板，辅以小米最薄的高达2600mm²超大VC液冷均热板，再加上小米动态性能调度技术，让机身尽可能的保持小尺寸同时拥有旗舰性能。小米 12 内部塞入了一块4500mAh大容量新一代钴酸锂电池，支持67W有线快充以及30W无线充电，同时支持10W无线反充。小米 12 还搭载对称式双扬声器，通过哈曼卡顿认证、Dolby Atmos以及Hi-Res小金标认证。此外，支持NFC+红外遥控，蓝牙5.2、WIFI6增强版、X轴横向线性马达等。

影像系统方面，小米 12采用后置三摄+前置3200万像素方案，主摄采用一颗5000万像素1/1.56英寸超大底CMOS，F1.9超大光圈，2.44um四合一像素，同时支持OIS光学防抖以及全像素八核对焦。长焦镜头同样配备OIS光学防抖，支持3倍光学变焦、10倍混合变焦以及最大30倍数字变焦。另外，小米 12 还配置1300万像素超广角镜头。

全新的 MIUI 13，焦点计算、原子内存、液态存储三大核心技术全面升级，系统应用、第三方应用流畅度大幅提升。同时MIUI还在隐私安全上再升级，系统级反诈，为用户提供全链路守护。