Ce qui frappe d'abord sur le Mi9, c'est son nouvel écran. Une dalle AMOLED fabriquée par Samsung, qui rappelle les écran Infinity-U dévoilés quelques semaines plus tôt par la marque. Le “menton” est réduit de 40% par rapport à la génération précédente avec un ratio taille écran qui dépasse désormais les 90%. Cet écran très avancé a beaucoup d'atouts. D'abord, il ajoute et adapte automatiquement la lumière, la couleur et les contrastes en fonction de la luminosité. Le mode Soleil 2.0 adapte ainsi l'affichage pour être particulièrement lisible en plein soleil, quand le mode Lecture 2.0 fait le contraire, avec plus de détails en luminosité faible. En particulier grâce à 256 niveaux d'affichage des couleurs contre 32 auparavant.

L'autre aspect de sa fiche technique particulièrement attirant, c'est le triple capteur photo avec capteur 48 Mpx. Contrairement à certains smartphones du marché comme le Honor View 20, Xiaomi en effet préféré utiliser trois capteurs classiques et complémentaires, au lieu d'opter pour un troisième capteur de profondeur de champ 3D ToF. Xiaomi préfère miser sur des capteurs avec de plus gros pixels laissant entrer plus de lumière. L'arrangement de trois capteurs comporte un Sony IMX 586 de 48 MP, un téléobjectif 2x 12 MP et un grand angle (117°) 16 MP.

A côté des version classiques, un modèle plus puissant que les autres, Alita : Battle Angel, bénéficie d'un appareil photo encore amélioré et d'un dos transparent qui laisse voir des composants factices comme sur le Mi 8. Mais aussi de 12 Go de RAM et 256 Go de stockage. De quoi séduire les gamers les plus ardus sur smartphone – ou en tout cas ne jamais vivre de ralentissements sur votre appareil.