小米5的配置如下：
處理器。搭載高通驍龍820處理器，有3個版本，分別是標準版、高配版和尊享版，其中高配版和尊享版搭載的是殘血版驍龍820。
記憶體和存儲。標準版配備3GB記憶體和32GB存儲空間，高配版配備3GB記憶體和64GB存儲空間，尊享版則配備4GB記憶體和128GB存儲空間。
螢幕。5.15英寸，解析度為1920×1080，支持95%NTSC色域顯示。
攝像頭。後置1600萬像素攝像頭，支持光學防抖和4K視頻錄製；前置400萬像素攝像頭。
電池。3000mAh不可拆卸式電池。
作業系統。MIUI V7。
網路。支持全網通3.0雙卡雙待，移動、聯通、電信4G/3G/2G。
外觀設計。高度144.55毫米，寬度69.2毫米，厚度7.25毫米。重量分為129克（3D玻璃尊享版）和139克（3D陶瓷尊享版）。設計上採用了3D曲面後蓋，有陶瓷和玻璃兩種材質。
識別方式。前置指紋識別。
功能。支持全功能NFC，具備紅外連線埠，3.5毫米耳機孔，雙Nano-SIM卡槽，USB Type-C接口，支持Quickcharge 3.0快充技術。
此外，小米5還支持PDAF相位對焦、USB Type-C接口、暗光拍照、超薄手機、大容量電池、防抖功能、護眼模式、實時HDR、指紋識別等。