作為小米13數(shù)字系列的影像旗艦，小米13 Ultra首度實(shí)現(xiàn)徠卡光學(xué)鏡頭小型化的重大突破，通過運(yùn)用全新光學(xué)鏡片架構(gòu)、超高階偶次多項(xiàng)式鏡片設(shè)計(jì)、專業(yè)光學(xué)材質(zhì)高透光率鏡組、以及新一代高穩(wěn)定態(tài)鍍膜，將徠卡Summicron鏡頭帶到移動領(lǐng)域。搭載“IMX 989+3*IMX 858”徠卡四攝黃金組合，帶來一致的全像素對焦、一致的DOL+HDR、以及一致的LN2降噪技術(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了全焦段大光圈，算力也得到了升級，支持0.8s快速抓拍。此外，小米13 Ultra還支持兩檔可變光圈。

屏幕方面，小米13 Ultra搭載一塊由小米和華星光電聯(lián)合研發(fā)的頂級2K OLED屏幕，運(yùn)用C7材質(zhì)打造，擁有超高發(fā)光效率，相同亮度下更省電，具備2600nit峰值亮度與1300尼特全局亮度，支持LTPO技術(shù)，具備1-120Hz自適應(yīng)刷新率。同時(shí)，擁有超大可視角度、超低色偏，支持高亮度DC調(diào)光、低亮度1920Hz PWM高頻調(diào)光。

小米13 Ultra搭載第二代驍龍8移動平臺，匹配LPDDR5X高頻內(nèi)存和UFS 4.0高速閃存，輔以自研環(huán)形冷泵散熱系統(tǒng)，通過氣液分離設(shè)計(jì)和單向循環(huán)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)異于傳統(tǒng)VC三倍的性能。搭載5000mAh大電池，支持90W澎湃秒充、50W小感量無線秒充。新增應(yīng)急續(xù)航模式，1%電量，就能待機(jī)60分鐘，通話12分鐘。

外觀方面，小米13 Ultra 采用全新設(shè)計(jì)的Unibody金屬框架，握持感更加舒適穩(wěn)固。表面覆蓋第二代科技納米皮材質(zhì)，具備99.9%抗菌能力，耐磨、耐臟。配色方面，官方提供橄欖綠、黑色以及白色。