小米12s Pro的机身背部同样有白色的徕卡 LEICA Logo，机身的宽度控制在74.6mm，配备了黑色、紫色、原野绿（素皮）以及白色四种配色。

小米12s Pro采用三星E5发光材质，LTPO2.0，自研Micro-Lens微棱镜技术，2K分辨率，120Hz刷新率，480Hz触控采样率，支持1-120Hz智能动态刷新率。这块屏幕还通过了DisplayMate A+等级认证，创造15项屏幕新纪录，拥有出众的色准色深表现，前后双感光，支持16000级别的屏幕亮度调节，兼顾显示细腻与续航体验。更坚固的康宁大猩猩玻璃Victus为屏幕提供坚实保护。

核心性能上，采用全新一代骁龙8+处理器，存储方面，搭载UFS3.1 闪存以及LPDDR5 运行内存，搭载动态性能调度技术，实时智能预判画面及操作，调整骁龙8+激活核心数量、频率及屏幕刷新率，让骁龙8+的性能收放自如。立体声扬声器，经过Harman/kardon专业调音，音质表现更出众。小米 12s Pro 采用4600mAh电池，搭载小米自研充电芯片——澎湃 P1，在轻薄机身下实现单电芯大电量120W快充，支持有线 120W 澎湃秒充、50W 无线秒充和 10W 无线反向充电。

影像系统方面，前置3200万，后置5000万主摄，索尼 IMX707，1/1.28英寸超大底，支持2.44um融合大像素，24mm等效焦距，同时支持OIS四轴光学防抖以及全像素八核对焦，5000万人像镜头，50mm经典焦段，支持2倍变焦，5000万超广角镜头，14mm等效焦距，配合小米的夜枭算法2.0，夜景色彩还原更精准，成像素质更出众。自研CyberFocus 万物追焦技术，支持30 张/秒闪电连拍，夜景疾速抓拍，徕卡原生双画质，同时还配备了徕卡自然、徕卡鲜艳、徕卡单色、徕卡单色 HC 四款徕卡滤镜，提供 35mm 经典黑白、50mm 经典旋焦、90mm 经典柔焦3款大师镜头包。