Theo các báo cáo trước đó, Xiaomi 15 Ultra có thể sẽ được trang bị màn hình cong nhẹ ở cả bốn cạnh, đi kèm độ phân giải 2K và tích hợp cảm biến vân tay siêu âm dưới màn hình.

Về mặt hiệu năng, Xiaomi 15 Ultra dự kiến sẽ sử dụng chip Snapdragon 8 Gen 4, kết hợp với RAM tối đa lên đến 24 GB. Thiết bị có thể sẽ chạy trên giao diện HyperOS 2.0, được phát triển dựa trên nền tảng Android 15.

Ngoài ra, Xiaomi 15 Ultra có khả năng sẽ sở hữu viên pin dung lượng 6.200 mAh. Mặc dù thiết kế cụ thể của máy vẫn chưa được tiết lộ, nhưng có tin đồn cho rằng máy sẽ có ba tùy chọn chất liệu: da trơn, sợi thủy tinh và gốm.