Pada sektor performa, Xiaomi 15 Ultra didukung oleh chipset Qualcomm Snapdragon 8 Elite (3nm) yang sangat bertenaga.
Chipset ini, dipadukan dengan pilihan RAM hingga 16GB dan memori internal hingga 1TB, menjamin kinerja yang sangat cepat dan responsif.
Selain itu, perangkat ini juga menjalankan sistem operasi Android 15 dengan antarmuka HyperOS 2 yang intuitif, memberikan pengalaman pengguna yang menyenangkan dan efisien.
Ponsel ini juga dibekali dengan baterai 5410mAh yang mendukung pengisian cepat 90W kabel dan 80W nirkabel.
Dengan kapasitas baterai yang besar, Xiaomi 15 Ultra dapat bertahan seharian penuh meskipun digunakan untuk aktivitas berat.