小米手机4S是小米4的升级版本，采用金属边框+前后双面玻璃，5英寸1080P屏幕。搭载骁龙808处理器，并加入了背部指纹识别，3GB RAM+64GM ROM，配备3260mAh电池，支持全网通、4G+以及VoLTE。

与小米4相比，小米4S更加轻薄，背部加入了纹理，摄像头基本做平，整机十分精致。分别有黑、白、金以及淡紫（专为女性设计）四种颜色供消费者选择。