小米稍早發表採用新一代「全面屏 2.0」的智慧型手機小米 MIX 2。延續前代，小米 MIX 2 的外型依舊由設計大師 Philippe Starck 操刀，配備 18:9 比例的 5.99 吋 2160×1080 FHD+ 螢幕，處理器搭載的是旗艦級的高通 Snapdragon 835，並搭載最高 8GB LPDDR4x 雙通道RAM，內建儲存空間最高 256GB UFS 2.1。相機部分，小米 MIX 2 配備 1200 萬畫素主相機，支援 4 軸光學防手震，前鏡頭則是 500 萬畫素。小米 MIX 2 除了支援 4×4 MIMO 之外，這次也具備 6 模 43 頻全球頻段，台灣部分除了完整涵蓋現有的 Band 3/7/8/28 之外，也可使用未來將上線的 Band 1 頻段，載波聚合方面裝置本身支援 3CA，在台灣可以使用各大電信的 2CA 服務。除了小米 MIX 2，這次同步發表的還有小米 Note 3，除了處理器改為高通 s660 以及螢幕提升為 5.5 吋之外，整體可以看成是小米 6 的放大版，包括四曲面玻璃機身設計以及同樣的雙 1200 萬畫素相機模組，在人像攝影的景深模擬與美化方面也都完全與小米 6 相同。以下我們將就這兩款手機，進行第一手的簡單動手玩。
小米 MIX 2 採用圓角的 5.99 吋 18:9 面板，解析度 2160×1080 FHD+，支援 DCI-P3 色域、1500:1 對比以及陽光屏、夜光屏等功能。這次小米 MIX 2 改善了前一代的一些缺點，包括螢幕縮小連帶機身收窄、機身也更圓潤，因此握感更好。上一代的懸臂樑壓電陶瓷振動雖然節省了聽筒空間，但卻有聲音外漏、隱私不佳的問題，因此這一代改回傳統發聲單體設計，採用小型化揚聲器搭配導音管，兼顧了維持螢幕上方邊框極小化的需求，同時改善通話隱私的問題。前鏡頭的部分是 500 萬畫素，位置同樣在正面的右下角。
和前一代比一比，小米 MIX 2（左）明顯小一號，一代小米 MIX（右）看起來寬很多，使得前者的手感較後者有顯著改善。小米 MIX 2 雖然壓縮了螢幕下方邊框的厚度，但由於圓弧邊框的關係，讓小米 MIX 2 的邊框看起來比一代小米 MIX 粗許多。雖然原廠沒有公布具體數據，但以目測來看，小米 MIX 2 的螢幕占比並沒有突破前一代所創下的 91.3% 紀錄。
小米 Note 3 的主相機模組完全比照小米 6，配備 1200 萬畫素雙攝鏡頭，一顆 27mm 廣角、f1.8 搭配四軸防手震、PDAF 相位對焦；另一顆為 52mm 長焦鏡頭，光圈 f2.6。