Mi Mix 2 tiếp tục sử dụng màn hình tràn cạnh với viền mỏng đáng kể so với thế hệ trước. Màn hình này có kích thước 5,99 inch đạt độ phân giải 2k.
So với thế hệ trước, Mi Mix 2 nhỏ hơn 11,9%, và tỉ lệ màn hình là 18:9. Thực tế cầm trên tay tựa như màn hình gần như chiếm trọn phần mặt trước.
Mi Mix mới cũng đã loại bỏ hệ thống loa cách điện trên Mi Mix và thay vào đó là hệ thống loa ẩn chỉ chiếm một mảnh không gian cực mỏng ở giữa cạnh trên của điện thoại và màn hình. Máy ảnh mặt trước vẫn giữ nguyên vị trí và Mi MIX 2 tiếp tục sử dụng cảm biến tiệm cận siêu âm. Thiết kế này giúp cho thiết bị và toàn bộ các linh kiện có thể ẩn mình đi, mọi sự tập trung đều hướng về màn hình.
Mặt sau của máy sử dụng chất liệu kính cường lực, riêng với bản cao cấp sử dụng bằng gốm.
Camera chính của máy có độ phân giải 12 MP, sử dụng hệ thống chống rung quang học (OIS) 4 trục giúp loại bỏ hiện tượng rung hay nhoè hình, nên hình ảnh và phim sẽ giữ được độ sắc nét.
Máy dùng vi xử lý Qualcomm Snapdragon 835 và 6GB RAM cho phiên bản tiêu chuẩn. Phiên bản cao cấp có RAM lên đến 8 GB.
Theo công bố, Mi Mix 2 sẽ lên kệ ở thị trường Trung Quốc từ 15/9/2017 và sẽ ra mắt thị trường toàn cầu ngay sau đó với giá khởi điểm từ 3299 Nhân dân tệ.