外壳采用金属+玻璃的组合，金属部分是采用了阳极氧化铝工艺的铝合金材质，覆盖整个边框和大部分后盖，后盖上下两条是玻璃。
打开后盖步骤：首先使用小米5s自带的卡针，将机身左侧中上部的卡托取下来取下卡托后，接下来需要借助翘棒从屏幕与后壳边缘入手，具体的操作方法是：用翘棒切入缝隙后，向下压。
小米5s在2016年9月27日正式发布，采用定制高亮屏以及骁龙821旗舰处理器，首创无孔式超声波指纹识别，“暗夜之眼”超感光相机。
配备能刷卡的NFC 功能，更快的4G+网络、高达600nit 高亮度压感屏。
CPU 性能翻倍的骁龙 821 处理器，提速 87% 的 UFS 闪存，快 40% 的 Adreno 530 图形引擎，快 100% 的双通道 LPDDR4，Antutu 跑分性能测试高达惊人的 14万分。