Das Gerät bietet ein 5,7 Zoll großes AMOLED-Display, bis zu 128 GB UFS-2.0-Speicher, eine 23-Megapixel-Hautpkamera (Sony IMX318) und eine 8-Megapixel-Frontkamera mit Autofokus sowie einen 4.070 mAh starken Akku mit Unterstützung von Quick Charge 3.0 über den USB-C-Anschluss. Angetrieben wird das Xiaomi Mi Note 2 von dem Qualcomm-Prozessor Snapdragon 821 mit einer Taktrate von bis zu 2,35 GHz sowie einem - je nach Geräteversion - 4 GB oder 6 GB großen LPDDR4-Arbeitsspeicher. Gut für Interessenten in Deutschland: Das Xiaomi unterstützt alle in Deutschland für den Highspeed-Datenfunk LTE genutzten Frequenzbereiche - also auch das LTE-Band 20.
Bei der per Livestream übertragenen Präsentation des Mi Note 2 sprach der Hersteller lange über das Design des Smartphones. Die Technik ist in ein Gehäuse aus 7er-Aluminium gehüllt, das Display sowie die glasbedeckte Rückseite des Geräts sind wie das Samsung Galaxy Note 7 an den beiden Längsseiten gekrümmt (Dual-Curved), der Bildschirm nimmt 77 Prozent der Vorderfläche des Smartphones ein. Das Gerät wird in den Farben Silber und Schwarz ("Piano Black") zur Auswahl stehen.
Das Smartphone mit 4 GB RAM und 64 GB internem Speicher kostet in China 2.799 Yuan, die 6-Gigabyte-RAM- beziehungsweise 128-Gigabyte-Speichervariante 3.299 Yuan - das sind umgerechnet 378 beziehungsweise 447 Euro. Für die globale Vermarktung ist das Xiaomi Mi Note mit 6 GB RAM und 128 GB internem Speicher für 3.499 Yuan (474 Euro) vorgesehen. Neben dem neuen Phablet-Modell hat Xiaomi auch das VR-Headset Mi VR angekündigt.