小米mix2稳定版于2019年10月12正式升级为miui11系统。
小米MIX 2S取消了全陶瓷的版本，机身采用玻璃前面板+金属中框+陶瓷背壳的设计，整体的机身依旧采用18:9的全面屏，保留了正常的听筒设计，前置镜头依旧在整机的右下角。新机边框进一步变窄，后置摄像头改为了双摄，黑色版摄像头边框采用18K金镶嵌，白色版没有；小米MIX 2S屏占比方面将达到95%。小米MIX 2S搭载5.99英寸FHD分辨率的全面屏，指纹为后置设计，配色是黑色与白色的组合。
人工智能方面，骁龙845增加了AI模块，用于处理单独的人工智能算法。MIX 2S人工智能的使用场景包括了拍照和语音助手，拍照时镜头可以主动检测拍摄主体，实现25种标签、206个精细场景的智能识别。同时小米将小爱同学引入到MIX 2S上来，相比之前的语音助手，此次小米MIX 2S上的语音助手打通了底层应用，可以实现一条语音发红包等操作。支持息屏唤醒、翻照片等功能。