外观设计双拼色设计：小米15 Ultra首次采用双拼色方案，背面采用玻璃和素皮两种材质拼接，灵感来源于徕卡复古相机，整体造型与徕卡相机十分相似。摄像头模组：手机背面保留了标志性的大型圆形摄像头模组，内部摄像头布局有所调整，主摄、直立长焦和超广角镜头横向排布，右上角是潜望长焦镜头。屏幕设计：正面采用2K全等深四微曲屏幕，支持超声波屏幕指纹技术。影像系统主摄：采用1/0.98英寸的YT900传感器，这是目前行业最强传感器之一。潜望长焦：升级为2亿像素传感器，支持100x AI融合变焦，能够实现超远距离拍摄。其他镜头：配备5000万像素直立人像长焦镜头和5000万像素超广角镜头。核心配置处理器：搭载高通骁龙8至尊版处理器，配备16GB内存。屏幕：6.73英寸LTPO AMOLED显示屏，分辨率为3200x1440。电池与充电：配备5410mAh电池，支持90W有线充电和80W无线充电。其他功能：支持卫星通信。小米15 Ultra将于2025年3月2日在巴塞罗那世界移动通信大会（MWC）期间全球首发。
