小米6拥有骁龙835处理器，将性能和功耗做到几乎完美的平衡，虽说小米6和小米5的电池相差不多，但是手机续航却是天差地别，可以说小米6彻底将为发烧而生槽点给去掉了。

当时与小米6一同发布的手机，魅族玩死自己的Pro7，割韭菜的OPPOR11和VIVOX9s，没有任何亮点的荣耀9，以及普通不能再普通的一加5，和小米6相比不说有多菜但也没有多优秀，在当时小米6可以说是最均衡的水桶机。

小米6搭载了首款10nm商用芯片——高通最新的骁龙835移动平台。相比上一代骁龙820，采用10nm工艺的骁龙835在“不到一个硬币大小的芯片上集成了超过30亿个晶体管”。

小米6选择了广角加长焦的双镜头组合，可以支持两倍光学变焦以及最大10倍数码变焦。小米6还支持“四轴光学防抖”技术，增加成像的稳定性。