外观设计十分运动，类似跑车造型，圆角多边形大灯，内部为米字型结构，点亮后很辨识度。两侧机盖带有隆起，呈现出力量感。车身侧面，线条流畅，大溜背设计、隐藏式门把手，既时尚又能降低风阻。车尾部分很有层次感，独特造型的贯穿式尾灯，上方为“Xiaomi”标识。此外还会配备电动扰流板。
内饰方面，提供16.1英寸中控屏、7.1英寸翻转式仪表屏、三幅式多功能方向盘、56英寸HUD。智能化方面，搭载骁龙8295芯片，小米澎湃OS底层支持，小爱同学语音深度控车，手机、车机无感自动连接，手机应用一键镜像车机显示。后排配备椅背平板支架、车载智能冰箱。采用全栈自研智能驾驶技术，拥有纯视觉方案和激光雷达两种方案。全系支持高速NOA、极窄车位泊车、代客泊车。
动力方面，小米SU7双电机版车型最大功率为673马力，峰值扭矩838牛·米，0-100km/h加速时间2.78秒，最高时速210km/h，CLTC续航里程为810公里。单电机版最大功率299马力，0-100km/h加速时间5.28秒，CLTC续航里程为700公里。新车还配备运动声浪，具有BOOST模式，弹射起步。充电方面，Max版871V高压平台，15分钟补能510公里；标准版486V高压平台，15分钟补能350公里。