El Xiaomi 12S Ultra lidera la nueva serie Xiaomi 12S con cámaras optimizadas por Leica. El Xiaomi 12S Ultra cuenta con una pantalla AMOLED de 6.73 pulgadas a resolución QHD+ y tasa de refresco de 120Hz y está potenciado por un procesador Snapdragon 8+ Gen 1 con hasta 12GB de RAM y 512GB de almacenamiento interno. La cámara del Xiaomi 12S Ultra cuenta con un sensor principal de 50.3MP, un sensor de 48MP del tipo telefoto periscópico, una cámara ultrawide de 48MP y un sensor Time of Flight 3D para información de profundidad, con óptica Leica, zoom óptico 5x y OIS. La cámara selfie del Xiaomi 12S Ultra es de 32MP y completa sus características con una batería de 4860 mAh de carga rápida e inalámbrica, parlantes stereo, resistencia al polvo y agua, y corre Android 12.