小米16虽然定位“中杯小屏旗舰”，但配置和设计却毫不含糊。新机采用大R角+直屏的设计组合，辅以LIPO四等边技术。新机背部通过一体式冷雕工艺，搭配左上角矩阵相机模组，简洁且有辨识度。
显示方面，新机将配备一块采用LIPO窄边框封装工艺的6.3英寸直屏，该工艺通过高分子液态材料包覆排线区域，取消了传统的缓冲保护区，使得边框大幅缩窄。屏幕支持120Hz高刷、超高频PWM调光和超声波指纹识别。
性能方面，小米16将全球首发高通第二代骁龙8至尊版处理器，该芯片基于台积电增强型3nm工艺（N3P）打造。CPU采用“2+6”架构设计，包含2颗主频最高达4.6GHz的超大核和6颗高性能大核。
影像方面，小米16后置5000万像素三摄组合，包括5000万像素OV50Q主摄、5000万像素JN5直立式长焦，以及5000万像素JN5超广角镜头，虽然不如Pro版的潜望长焦，但直立长焦胜在模组薄、对焦近，街拍更灵巧。
小米16最令人震惊的亮点是在6.3英寸机身内，集成了高达7000mAh的超大容量电池，比同期竞品高出500mAh以上，搭配100W有线快充和50W无线快充，续航能力可太让人期待了。
其他周边配置上，新机防尘防水能力将提升至IP69级，全功能NFC、红外遥控、双扬声器、X轴线性马达、双频GPS三频北斗导航等旗舰功能均会标配。此外，澎湃OS3将引入“灵动岛”式交互。
