Golden Reviewer, koji provodi detaljna testiranja pametnih telefona, otkrio je da je Xiaomijev najnoviji flagship
Pametni telefon opremljen je Qualcomm Snapdragon procesorom8 Plus Gen 1, koji je poboljšana verzija standardne Gen 1 zahvaljujući TSMC-ovom 4nm procesu. Prema Qualcommu, ovaj čip nudi 10% brže performanse CPU-a i 10% višu brzinu takta GPU-a od svog prethodnika. Osim toga, energetski je učinkovitiji za 30%.
Prilikom pokretanja resursno intenzivne igre Genshin ImpactXiaomi 12S Ultra radio je s većim brojem sličica u sekundi od ostalih vrhunskih pametnih telefona 2022. Njegov prosječni FPS bio je 57,7. Osim toga, Xiaomi 12S Ultra ostao je prilično hladan u usporedbi s drugim pametnim telefonima.

Jedini uređaj koji je zaobišao Xiaomi 12S Ultra je iPad Mini 6 baziran na A15 procesoru.