Về thiết kế, Xiaomi 12 5G sở hữu thiết kế với khung viền bằng nhôm, mặt lưng làm từ chất liệu kính cường lực hoặc da. Kích thước của flagship này lần lượt là 152,7x69,9x8,2 mm, trọng lượng 179 g (lưng kính) hoặc 180 g (lưng da). Cảm biến vân tay quang học tích hợp bên trong màn hình.
Dung lượng pin của Xiaomi 12 5G ở mức 4.500 mAh, tích hợp sạc nhanh có dây với nguồn ra 67W (saci từ 0-100% trong 39 phút), sạc nhanh không dây 50W (sạc từ 0-100% trong 53 phút), sạc ngược không dây 10W, công nghệ Power Delivery 3.0, Quick Charge 4+.
Xiaomi 12 5G có 2 loa ngoài, sản xuất bởi Harman Kardon, tích hợp công nghệ âm thanh Dolby Atmos, Hi-Res. Ngoài mạng 5G SA/NSA, 4G VoLTE, máy còn có các chuẩn kết nối không dây đáng chú ý như Wi-Fi 6E 802.11 ax, Bluetooth 5.2, GPS (L1 + L5).
Tấm nền màn hình sử dụng trên Xiaomi 12 5G là loại OLED 1 tỷ màu với kích thước 6,28 inch, độ phân giải Full HD Plus (2.400x1.080 pixel) cho mật độ điểm ảnh 419 ppi. Màn hình này chia theo tỷ lệ 20:9, bảo vệ bởi kính cường lực Corning Gorilla Glass Victus, tích hợp dải màu DCI-P3, công nghệ Dolby Vision, HDR10 +, tần số quét 120 Hz, tốc độ lấy mẫu cảm ứng 480 Hz, độ sáng tối đa 1.100 nit.
Cung cấp sức mạnh cho Xiaomi 12 5G là chip Qualcomm Snapdragon 8 Gen1 (4 nm). Vi xử lý này có 8 nhân (kiến trúc 1 + 3 + 4) với tốc độ tối đa 3 GHz, GPU Adreno 730. RAM LPDDR5 dung lượng 8 GB kết hợp cùng bộ nhớ trong UFS 3.1 dung lượng 256 GB. Đáng tiếc là flagship này không có khay cắm thẻ microSD. Hệ điều hành Android 12, tuỳ biến trên giao diện người dùng MIUI 13.
Bộ ba camera sau của Xiaomi 12 5G bao gồm cảm biến chính độ phân giải 50 MP, khẩu độ f/1.9 cho khả năng lấy nét theo pha, chống rung quang học (OIS). Ống kính thứ hai 13 MP, f/2.4 mang tới góc rộng 123 độ. Cuối cùng là cảm biến tele 5 MP, f/2.4. 12 5G có thể quay video 8K tốc độ 24 khung hình/giây, 4K tốc độ 30 khung hình/giây, hoặc Full HD tốc độ 960 khung hình/giây. Máy ảnh selfie 32 MP.
Ở thị trường Việt Nam, Xiaomi 12 5G có 3 màu xanh, tím và xám. Máy có giá niêm yết 19,99 triệu đồng. Tuy nhiên, khi mua flagship này tại Hoàng Hà Mobile, khách hàng sẽ được giảm giá bán 4,54 triệu bảng.