Устройство оснащено 1,78-дюймовый AMOLED дисплеем. Высокий уровень производительности обеспечивает чип Snapdragon Wear 3100. Часы имеют 1 ГБ оперативной памяти.
Xiaomi Watch работают на MIUI для часов, которые основаны на WearOS. Оснащены датчиком сердечного ритма, барометром, GPS и геомагнитным датчиком.
Часы подключаются через Bluetooth 4.2 и 2.4 WiFi. Производитель реализовал поддержку бесконтактной оплаты, оснастив гаджет модулем NFC. Батарея на 590 мАч позволяет проработать без подзарядки до 36 часов.