尽管小米5s/5s Plus的机身设计更换成了金属材质，但仍然保留着大弧度的机身背盖，整体轮廓和小米5相似。然而，我们能从这两款手机中看到很多主流的设计，包括纳米注塑以及三段式的天线设计，以及金属机身的拉丝处理等等。
虽然小米5s和5s Plus是分别主打小屏和大屏市场的同系列产品，但小米5s Plus并不是小米5s单纯的放大版本。准确来说两款手机都有鲜明的差异化功能，而不是仅局限于屏幕大小的差异。譬如，小米5s采用更纳米注塑的天线设计，而小米5s Plus采用的是三段式设计，还有后置双摄像头以及指纹识别。
值得一提的是，小米5s Plus机身顶部加入了红外遥控的发射器（小米5s没有该功能），可以摇控电视、冰箱等家电产品。
机身底部，小米5s和小米5s Plus的设计基本保持一致，左右对称开孔（仅有一侧为扬声器，另一侧为MIC），中间设置了Type-C USB接口。
屏幕方面，小米5s屏幕尺寸为5.15英寸，小米5s Plus的为5.7英寸，两者的分辨率均为1080P。
此外，小米5s和5s Plus仍然采用类似无边框ID的设计，黑边显得有点宽。
