Wydajność i oprogramowanie
Pod maską, Mi 2S jest zasilany przez chipset Qualcomm APQ8064 Snapdragon S4 Pro w połączeniu z czterordzeniowym procesorem Krait 300 1,7 GHz i procesorem graficznym Adreno 320. Razem, komponenty te zapewniają płynne działanie standardowych aplikacji i ogólnej wielozadaniowości, oznaczając go jako konkurencyjną ofertę na swoje czasy. Urządzenie pierwotnie zostało uruchomione z systemem Android 4.1 Jelly Bean, z możliwością aktualizacji do Androida 4.4.4 KitKat, dostosowanym do interfejsu Xiaomi MIUI 5, który zawiera wiele opcji personalizacji i funkcji.