Xiaomi 13 Ultra оснащён 6.73-дюймовым AMOLED LTPO экраном с разрешением 3200x1440, частотой 120 Гц и яркостью до 2600 нит. Процессор Snapdragon 8 Gen 2, видеоускоритель Adreno 740. Оперативная память LPDDR5X до 16 ГБ, встроенная память UFS 4.0 до 512 ГБ. Основная камера четырёхмодульная: 50 МП (Sony IMX989, 1", f/1.9–f/4.0) + 50 МП (телеобъектив 3.2x) + 50 МП (перископ 5x) + 50 МП (ультраширик). Поддержка записи видео 8K 24 к/с, 4K 60 к/с, HDR10+, LOG. Фронтальная камера 32 МП. Аккумулятор 5000 мАч, зарядка 90 Вт проводная, 50 Вт беспроводная. Wi-Fi 7, Bluetooth 5.3, ИК-порт, NFC. Корпус защищён по стандарту IP68. Обновления системы — 4 года Android, 5 лет безопасности.