小米6X整机的长宽厚尺寸为158.7mm*75.4mm*7.3mm，重量约为168g，超薄的机身厚度是良好握持感的基础，在机身的上边框设有红外发射器和降噪麦克风，下边框设有麦克风、扬声器、Type-C接口，左边框设有SIM卡槽，右边框设有音量增减键和电源按键，机身正面为一块5.99英寸18:9全面屏，拥有2160x1080 FHD+分辨率，显示细腻，观感良好，紧挨屏幕上端设有前置摄像头、听筒、距离感应器，机身背面设有后置指纹识别模块和竖排双摄，小米6X取消了3.5mm耳机接口，需要使用随机附带的转接线才能正常使用3.5mm接口的耳机。