Xiaomi 15 Ultra выделяется улучшенными возможностями камеры, включая основной сенсор Sony Lytia LYT-900 и телеобъектив с 200-мегапиксельным перископом, обеспечивающим 4,3-кратный оптический зум. Устройство оснащено процессором Snapdragon 8 Elite, 6,78-дюймовым OLED-дисплеем с разрешением 2K и частотой обновления 120 Гц, а также батареей емкостью 6000 мА·ч с быстрой зарядкой мощностью 90 Вт.