A linha POCO X6 possui displays OLED de 6,67 polegadas com resolução 1,5K, taxa de atualização de 120 Hz, brilho máximo de 1.800 nits, suporte a Dolby Vision, HDR10+ e mais de 68 bilhões de cores. O display ainda traz leitor de impressões digitais, furo para câmera e proteção Gorila Glass Victus.
Sob o capô, o POCO X6 traz a plataforma Snapdragon 7s Gen 2 da Qualcomm fabricado em litografia de 4 nanômetros com frequência máxima de 2,4 GHz. Já o POCO X6 Pro traz o Dimensity 8300 Ultra da MediaTek com 4 nanômetros e até 3,35 GHz.
Na memória RAM, o modelo de entrada tem 8 GB de memória RAM LPDDR4X e armazenamento interno UFS 2.2 de 256 GB, enquanto a variante Pro possui versão com até 12 GB de RAM LPDDR5X e armazenamento interno UFS 4.0 de 512 GB.
No sistema operacional, o POCO X6 vem de fábrica com o Android 13 sob a interface MIUI 14, mas o POCO X6 Pro traz o novo HyperOS baseado no Android 14. Segundo a Xiaomi, ambos receberão três versões do Android e quatro anos de pacotes de segurança.
Para energia, a linha POCO X6 conta com suporte a carregamento rápido de 67W, mas a variante padrão tem unidade de bateria com 5.100 mAh, enquanto o Pro traz uma de 5.000 mAh.
Por último, ambos compartilham o conjunto fotográfico composto por sensor principal de 64 megapixels com estabilização óptica de imagem, um ultrawide de 8 megapixels e outro macro de 2 megapixels. Para selfies e videochamadas, há sensor frontal de 16 megapixels.
Ambos possuem conectividade 5G, NFC, entrada de 3,5mm para fones de ouvido, sensor infravermelho e certificação IP54 para resistência à água e poeira. Enquanto o POCO X6 tem Wi-Fi 5 e Bluetooth 5.2, o POCO X6 Pro traz Wi-Fi 6E e Bluetooth 5.4.