9月8日，有博主曝光了小米 Xiaomi 16系列的背面渲染圖。從圖片來看，小米 Xiaomi 16系列的機身背板可能採用了磨砂工藝技術，攝像頭區域的設計獨特且極具辨識度。其上方是一個較大的黑色矩形區域，內含兩顆較大的攝像頭，下方還有一顆較小的攝像頭、類似支持紅外功能的圓形裝置和一個閃光燈，旁邊印有「LEICA」標誌。
根據多方信息源，小米 Xiaomi 16系列將推出四款機型，分別是小米 Xiaomi 16、小米 Xiaomi 16 Pro、小米 Xiaomi 16 Pro Max和小米 Xiaomi 16 Ultra。其中，前三款機型將於今年9月發佈，而小米 Xiaomi 16 Ultra有望於今年12月亮相。
在屏幕方面，小米 Xiaomi 16和小米 Xiaomi 16 Pro均將採用6.3英寸1.5K分辨率屏幕；小米 Xiaomi 16 Pro Max則升級為6.8英寸2K屏幕，邊框有望縮窄至約1.2mm，屏佔比高達94%。小米 Xiaomi 16系列全系的屏幕將由華星光電提供，採用全新的M10發光材料，支持1~120Hz自適應刷新率。
在其他方面，小米 Xiaomi 16系列全系將首發高通骁龙8 Elite Gen5移動平台，支持100W有線快充和50W無線快充。其中，小米 Xiaomi 16將內置一塊7000mAh電池，小米 Xiaomi 16 Pro內置一塊6300mAh電池，小米 Xiaomi 16 Pro Max則採用7500mAh電池。
| 機型 | 屏幕尺寸 | 分辨率 | 電池容量 | 快充 | 價格 |
|---|---|---|---|---|---|
| 小米 Xiaomi 16 | 6.3 英寸 | 1.5K | 7000 mAh | 100W 有線快充 | 約 3,000 元人民幣，約 HK$ 3,270 |
| 小米 Xiaomi 16 Pro | 6.3 英寸 | 1.5K | 6300 mAh | 100W 有線快充 | 約 3,500 元人民幣，約 HK$ 3,815 |
| 小米 Xiaomi 16 Pro Max | 6.8 英寸 | 2K | 7500 mAh | 100W 有線快充 | 約 4,000 元人民幣，約 HK$ 4,360 |
| 小米 Xiaomi 16 Ultra | 尚未公布 | 尚未公布 | 尚未公布 | 尚未公布 | 尚未公布 |
