配置方面，小米9 Pro 5G版屏幕尺寸与小米9一致，均为6.39英寸；处理器方面，小米9 Pro 5G搭载7nm制程工艺的高通骁龙855plus处理器，内置4000mAh电池，最高配备12GB内存与512GB存储，采用L型大尺寸VC均热板液冷散热，CPU核心温度可降低10.2℃。
相机方面，小米9 Pro 5G与小米9配置相同，不过调教算法有所升级。小米9 Pro 5G搭载三摄全焦段镜头，包括4800万索尼主摄，官方表示小米9拍近景像放大镜，拍远景像望远镜；1200万人像镜头，2倍光学变焦；1600万超广角镜头，可拍下更多内容，同时支持4cm微距；前置2000万美颜相机。
其他方面，小米9 Pro 5G支持三重快充技术，包括40W有线闪充、30W无线闪充和10W无线反充，还标配45W充电器，可以充小米笔记本。此外，小米9 Pro 5G全系支持5G，支持双卡以及中国移动n41，中国联通、中国电信n78和中国移动n79三频,机身厚度8.54mm，重量为196克，同时搭载了高色准屏幕。