小米5在外观设计上采用铝合金中框+双面弧形玻璃机身设计，正面也是2、5D弧形玻璃屏幕，指纹识别与椭圆形指纹识别Home键，配备窄边框，顶部采用对称设计，正面设计良好。背面方面，小米5采用了弧度更大的3D弧形玻璃设计，背面过渡更为平滑，手感上相对也会更好一些。
小米5c主打轻薄机身设计，采用了5、15英寸的JDI屏幕大小，机身厚度仅7、09mm，重量135g。对于这样的机身屏幕及轻薄程度是非常显得小巧精致的，极具有握持感。机身背面，小米5c采用非常常见的金属机身三段式设计，不过小米5c的上下两端是玻璃材质，只有中间是铝合金，玻璃与金属结合处公差控制的较为出色，没有割手的感觉或较大缝隙。同时背面设计有后置1200万像素摄像头，摄像头并未凸起，配备有单闪光灯。
