小米13系列手機都搭在亮度達1900尼特的AMOLED螢幕以及Snapdragon 8 Gen 2，並首次應用 UFS 4.0 儲存空間。兩機型規格詳見下方圖表。
在鏡頭部分，小米13系列手機這次主打「上一代Ultra功能下放」，延續與Leica萊卡合作調色。小米13 Pro搭載三顆萊卡大師鏡頭，包括5000萬像素23mm等效焦距SONY IMX800專業光學主鏡頭、5000萬像素75mm等效焦距經典長焦鏡頭、5000萬像素14mm等效焦距115度超廣角鏡頭。
此外，小米與Leica合作後推出的兩種專業相片調色，包括Leica經典及Leica生動調色還有不少Leica濾鏡可選擇拍攝。還有多款模擬Leica經典鏡頭的包括35mm、50mm、75mm及90mm都可於小米13系列手機使用。
電池容量部分，小米13為4500mAh，小米13 Pro則略大一些，來到4820mAh，支援120W有線快充、50W無線快充與10W反向無線充電。在疾速模式下，使用120W有線快充可在19分鐘內充至100%；50W無線快充可在36分鐘內充至100%。
小米13 Pro採奈米生物陶瓷機身，搭配陶瓷黑、陶瓷白與曠野綠三款顏色；另有抗磨損、抗紫外線的科技奈米皮材質機身，並搭配「遠山藍」顏色。小米13除了有黑、白、遠山藍、曠野綠4色外，還有5款限量訂製色。
