小米10 Pro配备分辨率为2340x1080的6.67英寸AMOLED双曲面屏幕，支持90Hz刷新率以及180Hz采样率、HDR 10+高动态范围图像显示、德国莱茵低蓝光认证，采用康宁第5代大猩猩玻璃，支持光学屏幕指纹。小米10 Pro采用挖孔屏，前置摄像头位于左上角，为2000万像素。
小米10 Pro电源键、音量键位于机身右侧。音频方面，小米10 Pro支持对称式立体声，配备7磁发声单元，凭借76分成绩占据DXOMark手机音频总分第一名。
作为一大亮点，小米10 Pro凭借1.08亿像素超清主摄（支持OIS）、800万像素超长焦镜头（支持OIS）、1200万人像镜头、2000万超广角镜头组成的后置四摄获得了DXOMark摄像头评测最高分(124分)。小米10 Pro后置四摄支持10倍混合光学变焦、50倍数字变焦。需要支持出的是，位于顶部标有“108M”的并非108MP超清主摄，而是超长焦镜头，自上而下第三颗摄像头才是主摄！
小米10 Pro搭载高通骁龙865，支持SA/NSA双模5G、WiFi 6、NFC，最高支持12GB LPDDR5内存以及512GB UFS 3.0存储，采用基于Android 10的MIUI 11系统，电池4500mAh，支持50W极速闪充、30W无线闪充、10W无线反向充电。
小米10 Pro采用VC液冷散热，机身内部包括超大面积VC、石墨烯、石墨、导热凝胶、铜箔组成的5重立体散热系统，手机重量208g。
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