小米5S于2016年9月份上市，搭载高通骁龙821四核处理器，最高主频达2.15GHz，配备Adreno 530图形处理器，辅以3GB/4GB两种运行内存，本机为3GB运存+64GB闪存版本。
小米5S在拍照方面有“暗夜之眼”之称，因为小米5S最先配备索尼IMX378 CMOS传感器，这是2016年索尼最大的手机相机感光元件，1/2.3英寸超大感光元件再配合专业的后期调教，可以使小米5S更快更多地捕捉夜晚的光亮，来获得暗部细节，光线层次表现更加丰富，全面提升画质。
小米5S首创“无孔式”超声波指纹识别技术，将超声波识别传感器置于2.5D玻璃面板之下，无缝过渡的屏幕表面带来温润如玉的手感。超声波指纹识别重新定义了手机工艺的一项新标准，能为指纹识别技术的未来带来更多可能。可是实际用机体验上，小米5S配备的超声波指纹识别带来的解锁体验并不完美。
放至现在，小米5S性能表现如何呢？分别在室温和冰箱环境下进行安兔兔跑分测试。室温下跑分与小米MAX3相近，跑分达118434。冰箱下跑分超越小米8青春版，跑分达151061。
总的来看，小米5S性能并不落后，只是不具备全面屏、AI、双摄这些如今主流的手机元素。