Theo GSMArena, Xiaomi 14 Ultra đã có cải tiến về thiết kế. Sản phẩm cung cấp ba kiểu mặt sau, trong đó kiểu giả da áp dụng cho màu đen và trắng, cùng trọng lượng 224,4 gram (nhẹ hơn 3 gram so với Xiaomi 13 Ultra). Model màu xanh được trang bị mặt sau Dragon Crystal và nặng ở mức 229,5 gram. Cuối cùng, phiên bản đặc biệt Titanium nặng 229,6 gram sử dụng vật liệu khung titan cấp 5 giống như iPhone 15 Pro.
Khối camera sau là điểm nổi bật của Xiaomi 14 Ultra. Công ty giữ lại công thức 4 camera 50 MP với thiết lập 0,5x + 1x + 3,2x + 5x và gần như mọi phần cứng trong tiền nhiệm. Cảm biến chính vẫn là loại 1 inch nhưng là Sony LYT-900 mới nhất với thiết kế đẹp hơn và tốc độ đọc nhanh hơn. Nó vẫn sử dụng ống kính 23 mm khẩu độ kép nhưng có dải f/1.63-f/4.0 giúp thu sáng tốt hơn tới 136% so với trên Xiaomi 13 Ultra. Camera chính có thể chụp ảnh Ultra RAW bằng tất cả các thuật toán và được lưu thành tệp DNG với đầy đủ dữ liệu hình ảnh.
Các camera zoom quang 3,2x (f/1.8) và zoom kính tiềm vọng 5x (f/2.5) dùng chung cảm biến Sony IMX858 1/2,5 inch với camera siêu rộng (f/1.8). Xiaomi 14 Ultra có thể thực hiện Ultra Zoom 30x được hỗ trợ bởi AI mà Xiaomi đánh giá là vượt trội so với đối thủ khi nhìn vào những gì trình diễn tại buổi ra mắt. Ống kính camera Leica được Xiaomi đặt tên là Summilux.
Xiaomi 14 Ultra mang đến thông số quay video tương tự Galaxy S24, bao gồm 4K ở cả 60 fps và 120 fps (chỉ camera chính), cũng như video 8K.
Điện thoại sở hữu màn hình LTPO AMOLED 6,73 inch 1.440 x 3.200 pixel với tốc độ làm mới tối đa 120 Hz, hỗ trợ Dolby Vision và HDR10+, tuy nhiên cung cấp độ sáng tốt hơn ở mức 3.000 nit so với 2.600 nit trên tiền nhiệm.
Xiaomi gọi lớp kính phía trên màn hình là Shield Glass và cho biết nó có khả năng chống rơi cao hơn 10 lần. Các góc của màn hình được bo cong nhẹ về tất cả các cạnh, được Xiaomi gọi là All Around Liquid display.
Về phần cứng, Xiaomi 14 Ultra trang bị chip Snapdragon 8 Gen 3, RAM lên tới 16 GB và bộ nhớ trong 1 TB. Khả năng làm mát tốt hơn nhờ buồng làm mát hơi lớn hơn gấp 3 lần. Máy chạy HyperOS dựa trên nền tảng Android 14. Pin 5.300 mAh lớn hơn mang đến khả năng sạc có dây ở công suất lên đến 90W và không dây ở mức 80W. Pin được bảo vệ bởi chip pin tăng áp G1 và P2.
Tất cả phiên bản của Xiaomi 14 Ultra đều có chip tăng cường tín hiệu T1 giúp tối ưu kết nối di động, Wi-Fi và Bluetooth. Riêng Xiaomi 14 Ultra Titanium Special Edition hỗ trợ liên lạc vệ tinh 2 chiều.
Xiaomi 14 Ultra có các màu xanh lam, đen và trắng với 3 cấu hình 12/256 GB giá 830 EUR, 16/512 GB giá 900 EUR và 16 GB/1 TB giá 1.000 EUR. Biến thể Titanium được bán với giá 1.130 EUR.