Mi 4i được trang bị vi xử lý 8 lõi 64 bit Snapdragon 615 thế hệ thứ hai của Qualcomm, xử lý hình ảnh Adreno 405, RAM 2GB, bộ nhớ trong Flash 16GB.
Mi 4i sở hữu camera chính 13MP, khẩu f/2.0, đi kèm đèn flash LED kép. Camera trước có độ phân giải lên đến 5,1 MP đi kèm nhiều chế độ chụp làm mịn da, thích hợp với người dùng hay chụp ảnh tự sướng hay gọi video.
Máy được tích hợp một số tính năng dành riêng cho người dùng Ấn Độ.
Xiaomi Mi 4i dày 7,8 mm, pin 3.120 mAh, có hai khe cắm SIM, hỗ trợ LTE. Mi 4i là thiết bị đầu tiên của Xiaomi được cài sẵn Android 5.0 Lollipop cùng giao diện MIUI 6.
Máy được trang bị pin Li-ion Polymer 4,4V có dung lượng lên tới 3.120 mAh, tích hợp tính năng sạc nhanh Quick Charge cho phép sạc đầy 40% pin chỉ trong 1 giờ. Khách hàng có thể lựa chọn 5 màu sắc là đen, trắng, cam, xanh dương và hồng. Máy sẽ được bán tại Ấn Độ với giá khoảng 205 USD thông qua hệ thống bán lẻ Flipkart từ ngày 30/4 tới.
Xiaomi được coi là "Apple của Trung Quốc" bởi các sản phẩm của hãng này có thiết kế giống hệt với các sản phẩm của "Quả táo".