Mi Note 2 dikuasakan oleh pemproses Snapdragon 821, 6GB LPDDR4 RAM dan storan sebanyak 128GB. Kapasiti bateri adalah 4,070mAh dengan sokongan pengecasan pantas.
Mi Note 2 dibekalkan dengan kamera Sony IMX 318 22.5MP dengan fokus auto. Kamera depan pula dilengkapkan dengan kamera 8MP.