Wydajność i oprogramowanie
Pod maską Xiaomi Mi 5 pracuje chipset Qualcomm Snapdragon 820 zbudowany w 14-nanometrowym procesie technologicznym. Telefon początkowo działał pod kontrolą systemu Android 6.0 Marshmallow, z możliwością aktualizacji do Androida 8.0 Oreo z nakładką MIUI 10, zapewniając spójne wrażenia użytkownika. Wyposażony jest w czterordzeniowy procesor o różnych konfiguracjach w zależności od edycji: edycja Standard posiada dwa rdzenie taktowane zegarem 1,8 GHz Kryo i dwa 1,36 GHz Kryo, podczas gdy edycje Prime i Pro mogą pochwalić się nieco wyższymi częstotliwościami taktowania z dwoma rdzeniami 2,15 GHz Kryo i dwoma 1,6 GHz Kryo. Procesor graficzny Adreno 530 odpowiada za obsługę grafiki, zapewniając imponującą wydajność w grach i zadaniach multimedialnych.