小米平板 7 Ultra 一樣搭載小米久違的自研處理器玄戒 O1，但不同於手機採用的版本，小米平板 7 Ultra 的處理器最高時脈為 3.7GHz，略低於玄戒 O1 原版應有的 3.9GHz，其餘規格則相同，搭配 16 核心 ARM Immortalis-G925 GPU，依舊提供旗艦級處理器效能。
小米平板 7 Ultra 搭載 14 吋 3:2 大螢幕，採用華星光電 M4 OLED 面板，3.2K 解析度擁有最高 120Hz 更新率，峰值亮度達 1,600nits，支援 DC+ 4,800Hz PWM 雙調光設計，採用 AR 鍍膜能消除 70% 反光，更近一步推出採奈米紋路處理的霧面螢幕「柔光版」，號稱能消除 99% 的光源干擾。
小米平板 7 Ultra 的螢幕採用瀏海設計，放置了 3,200 萬像素前相機，同時以 4 個大低音單元搭配 4 個中高音單元 ，提供八單元立體聲系統，搭配 16.5cc 超大音腔，並且支援杜比環繞音效，打造更強的立體聲體驗。
厚度僅 5.1mm，重量也僅有 609 公克，小米平板 7 Ultra 是小米史上最薄的平板產品，在內部強化結構維持耐用度，並且內建了 12,000mAh 超大容量電池，搭配 120W 高功率快充，並沒有因為輕薄而犧牲了電池規格。
利用大螢幕的生產力優勢，小米也推出了小米平板 7 Ultra 懸浮鍵盤，帶來電腦級的使用體驗，螢幕搭配小米焦點觸控筆可實現 8,192 級感壓，搭配 Windows 電腦可以作為無線外接螢幕，還能遠端操控紅米筆電，搭配手機能透過拖曳傳檔，甚至還能與蘋果裝置互聯，直接傳送文件與圖片檔案。
小米平板 7 Ultra 推出 12GB+256GB、12GB+512GB 以及 16GB+1TB 三種容量版本，售價分別為 5,699、5,999、6,799 人民幣，約港幣約 $6,198、$6,525、$7,395，霧面柔光螢幕版則只有 12GB+512GB 以及 16GB+1TB 版，售價則為 6,599 及 7,399 人民幣，約港幣 $7,177 及 $8,047。