POCO F5 основан на чипе Snapdragon 7+ Gen 2. За охлаждение отвечает большая испарительная камера. Смартфон получил 6,67-дюймовый AMOLED-дисплей с разрешением Full HD+ (2400 × 1080 пикселей) и кадровой частотой 120 Гц. Защиту дисплея обеспечивает стекло Gorilla Glass 5.
Тыльная камера тройная, с главным сенсором Omnivision OV64B на 64 Мп с OIS, шириком на 8 Мп и макрокамерой на 2 Мп. Селфи-камера на 16 Мп. Смартфон оснащен батареей на 5000 мАч с поддержкой 67-ваттной проводной зарядкой. Имеются модули NFC и Bluetooth 5.3. Работает устройство на Android 13 с MIUI 14. Объем ОЗУ — 8 ГБ, флеш-памяти — 256 ГБ. Смартфон весит 181 г, его толщина — 7,9 мм.