Xiaomi 15 разполага с изтънчен дизайн. Използва усъвършенстваната технология LIPO за дисплея, която позволява долният безел да бъде намален до 20%. Отличава се с изключително тънки рамки 1,38mm и от четирите си страни, издигайки визуалното изживяване до ново ниво.
Това е един от първите смартфони с чипсет Qualcomm Snapdragon 8 Elite. Процесорът е с 42% по-висока CPU производителност и 44% по-висока GPU производителност в сравнение с предишната серия чипсети.
Въпреки че е по-лек от предшественика си, батерията на Xiaomi 15 е 5240mAh. Поддържа зареждане HyperCharge 90W и безжично зареждане HyperCharge 50W.
Разполага с дисплей CrystalRes AMOLED 6,36" (честота на опресняване 1-120 Hz, цветова гама DCI-P3 и 68 милиарда цвята). Благодарение на панела M9 на Xiaomi, се постига максимална яркост 3200 nits. Покрива 25% от повърхността на дисплея, позволявайки на потребителите да се наслаждават на зашеметяващи HDR ефекти дори при ярка слънчева светлина.
Xiaomi 15 интегрира три обектива 50MP (основен обектив Leica Summilux, телефото Leica 60mm и ултра широкоъгълна камера Leica). Използва нов сензор 28nm, който постига изключително широк диапазон на фокусиране както за портрети с телеобектив, така и за снимки в близък план.
Разполага с подобрен Xiaomi Surge T1S Tuner, който се допълва от Super Antenna Array и AI Intelligent Communication за още по-добро изживяване при комуникация.
Xiaomi 15 предоставя впечатляващ surround звук с 4 микрофона, AI функции и гласов асистент Gemini, система за охлаждане Xiaomi IceLoop тип Wing и устойчивост на вода и прах.