POCO F9 Ultra 是 POCO F 系列的新款旗艦手機，硬體規格以高效能與遊戲體驗為主要訴求，搭載 Snapdragon 8 Elite Gen 5 處理器、VisionBoost D8 獨顯晶片組，並配置最高 185Hz 更新率 AMOLED 螢幕、2 億畫素主鏡頭與 5 倍潛望式長焦相機，同時搭載 8,050mAh 大容量電池，支援 100W 有線以及 50W 無線快速充電。

POCO F9 Ultra 搭載 Snapdragon 8 Elite Gen 5 處理器，採用台積電 3nm 製程與 2+6 全大核架構，最高時脈可達 4.6GHz，並搭配 LPDDR5X 9600Mbps RAM 以及 UFS 4.1 儲存空間，提供 12GB+256GB 與 16GB+512GB 兩種容量組合。另外搭載 VisionBoost D8 獨顯晶片組，可支援超解析度、智慧幀率以及遊戲 HDR 等功能，透過幀插值最高可提供 185FPS 遊戲畫面。

針對長時間遊戲產生的廢熱，POCO F9 Ultra 採用 POCO 3D 環形冷泵散熱系統，配置 6,300mm² LHP 散熱面積以及 17,820mm² 石墨覆蓋面積，並透過氣液分離設計形成單向導熱循環。WildBoost 引擎則會依照遊戲情境與目標幀率調整效能、溫度以及耗電量。

螢幕部分採用 6.9 吋 AMOLED 面板，解析度為 2608 x 1200，使用 POCO HyperRGB 完整 RGB 子畫素結構，最高更新率達 185Hz，並支援最高 480Hz 多指觸控採樣率以及遊戲模式下最高 4800Hz 即時觸控採樣率。螢幕具備 12 位元色彩深度、DCI-P3 廣色域、HDR10+ 與 Dolby Vision，局部峰值亮度最高可達 10,000 尼特，並通過 TÜV Rheinland 四項護眼認證，表面覆蓋 Corning Gorilla Glass 7i。

相機也是 POCO F9 Ultra 這次升級的重點。主相機採用三鏡頭配置，包括 2 億畫素主鏡頭，具備 F1.68 光圈以及 OIS 光學防手震；另外搭載 5,000 萬畫素潛望式長焦相機，提供 120mm 等效焦距、5 倍望遠以及 OIS 光學防手震，並可進行 30cm 長焦微距拍攝；超廣角相機同樣為 5,000 萬畫素。前置相機則採用 3,200 萬畫素感光元件，主相機最高支援 8K 30FPS 錄影，前置相機也能錄製 4K 影片。

影音方面，POCO F9 Ultra 與 Bose 合作進行音效調校，配置兩組 1115D 對稱式立體聲喇叭以及獨立 1620 重低音喇叭，組成 2.1 聲道音響系統，並支援 Dolby Atmos 與 Hi-Res Audio。

POCO F9 Ultra 內建 8,050mAh 電池，是目前 POCO F 系列容量最高的電池，支援 100W 有線快速充電以及 50W 無線快速充電，另外提供最高 27W 有線與 22.5W 無線反向充電。連線方面支援 5G、Wi-Fi 7、Bluetooth 6.0、NFC 以及 eSIM，並搭載超音波螢幕指紋辨識。機身具備 IP68 防塵防水能力，提供黑色與櫻桃紅兩種顏色，重量為 235g、厚度 8.74mm，出廠搭載 Xiaomi HyperOS 3 作業系統。