Xiaomi Mi 6 получил 5.15-дюймовый экран с разрешением 1920*1080 пикселей, NFC-чип, симметричный порт USB Type-C и емкий аккумулятор на 3350 мА.ч с поддержкой технологии быстрой зарядки Qualcomm Quick Charge 3.0. За производительность отвечает 8-ядерный процессор Qualcomm Snapdragon 835 с частотой 2.45 ГГц, графичекий чип Adreno 540 и 6 ГБ оперативной памяти LPDDR4x. Также установлены модули беспроводной связи 4G LTE, WiFi 802.11ac, Bluetooth 5.0, GPS, GLONASS и Beidou.