小米15Pro搭载骁龙8Gen4处理器，搭配最高16GB的内存和1TB的存储空间，运行速度快，多任务处理轻松，各类大型游戏和应用都能流畅运行。预装小米澎湃OS2.0系统，在系统动效、基础流畅度和游戏功耗等方面进行了升级，还推出了更多AI体验，操作更加流畅、便捷，也更具智能化。
小米15Pro配备6.78英寸四曲面AMOLED品牌，2K拥有分辨率、500+ppi，支持1-120Hz的LTPO自适应刷新率，功耗表现出色，拥有3200尼特的局部峰值亮度，在户外阳光下也能清晰看到内容。还支持全屏AOD显示，锁屏状态下可低亮度常亮查看消息提醒，屏幕盖板升级至小米龙晶玻璃2.0，更耐摔。
小米15Pro后置5000万像素主摄+5000万像素超广角+5000万像素索尼IMX8585X长焦三摄，主摄采用光影猎人900传感器，拥有F/1.44大光圈、1/1.3英寸大底，在拍摄过程中能够获得非常大的进光量，营造出更浅的景深，提升画面的立体感。长焦镜头支持30cm的对焦距离，不仅可以拍摄微距照片，还可以实现远距离变焦，成像效果出色，能满足多种拍摄场景需求。
小米15Pro首发小米澎湃T1S信号增强芯片，搭载小米星辰通信系统，无小米星辰无网通功能支持半径3.5km内无网双向通话，信号穿墙能力达到7层，通信能力强，网络连接更稳定。主摄采用光影猎人900传感器，拥有F/1.44大光圈、1/1.3英寸大底，在拍摄过程中能够获得非常大的进光量，营造出更浅的景深，提升画面的立体感。
小米15Pro内置6100mAh大容量电池，在满电状态，能满足用户一天的重度使用需求。支持90W有线充电、80W无线充电和10W反向无线充电，有线快充将6100mAh大容量电池充至100%电量仅需52分钟。
小米15Pro采用了全等深微曲屏设计，机身采用流线型玻璃夹层结构和平坦的金属框架，搭配陶瓷材质的镜头模组，质感十足，且有岩石灰、白色、云杉绿、亮银版等多款配色可选，满足不同审美需求。亮银版配色在光线的照射下熠熠生辉，极具辨识度。
