屏激发亮度为2000nit，HDR峰值亮度达到5000nit。设备四边等宽，左右边框仅为1.5mm，额头和下巴的宽度分别为1.5mm和1.71mm，提供极致的视觉体验。在徕卡影像系统方面，小米15 Ultra 前置3200万像素OV32C美颜相机，后置采用徕卡四摄双潜望长焦配置。主摄采用光影猎人1000（来源:(来源:(来源:(来源:(来源:(
来源:(来源:(来源:(OV50N）一英寸LOFIC传感器，像素为5000万，单个像素大小为1.6um，融合后的大像素为3.2um，配备F1.4 / F2.4两档可变和CMOS位移式防抖，焦距为等效24mm。超广角摄像头为光影猎人600，配备1/2英寸传感器，5000万像素，单像素大小为0.8um，融合像素为1.6um，配备F1.8徕卡大，焦距为等效12mm。长焦摄像头采用索尼IMX882传感器，1/1.95英寸，提供等效73mm的3倍潜望式光学变焦，并支持ISZ 6倍无损变焦和F1.8大，配备OIS光学防抖。超长焦也采用索尼IMX882传感器，提供等效240mm的10倍潜望式光学变焦，F3.0，并支持20倍光学品质变焦，30倍无损变焦和60倍AI超级长焦，最高可达200倍数码变焦。视频功能方面，支持全镜头4K 120FPS高规格，全镜头4K 60FPS杜比视界拍。
关于价格方面的预测如下：16+512GB 版本定价为6999元，16+1TB 版本定价为7699元，24+2TB 版本定价为9999元，并赠送第三代专业影像套装。在核心处理器方面，小米15 Ultra 将独家首发采用骁龙8 Gen4 领先版处理器，主频高达4.86GHz，性能相比上一代提升5%。屏幕技术方面，这款手机将使用华星光电生产的C10双层OLED全等深微曲屏，具备2K分辨率和120Hz的8T LTPS可变刷新率。