2020年是小米10周年，而小米10 Ultra就作為下半年的第一款旗艦機登場。和小米10、小米10 Pro對比，小米10 Ultra在外觀辨識度方面做得非常出眾，原因就是它將四個高規(guī)格攝像頭按豎排放置，導致整個后攝模組非常巨大，實在說不上好看，但是真的很好認。
除了后攝模組，工藝和配色也是小米10 Ultra發(fā)力的方向，三個顏色分別是陶瓷黑、亮銀和透明，都是小米曾經在CMF上探索過的方向。三個配色都非常不錯，工藝最難的是亮銀，風格最鮮明的是透明版，對比之下，陶瓷黑確實沒什么特點。
陶瓷黑致敬了MIX陶瓷版，雖然叫陶瓷黑，但實際上是玻璃后蓋表面噴涂200nm陶瓷鍍膜，手感和視覺觀感都很像陶瓷。如果完全用陶瓷來做的話，原本224g的機身重量還要再加，日常使用難以接受，這種方案和魅族17 Pro的陶瓷白有差距，但平衡了質感和重量，算是折中的選項。
透明版在玻璃四周做了熏黑處理，遮蓋住粘膠，因為內部元器件以黑色為主，所以透明版看上去也是黑色基調。和小米8的透明探索版不一樣，小米10 Ultra的透明版并不是在玻璃后蓋上做圖案，而是真的用了一塊透明玻璃，極客味非常濃。
亮銀版本在小米6上出現過，當時沒有正式市售，如今終于算是了了一個心愿。這個亮銀色是電鍍著色，在小米6那年，良品率只有6%，經過工藝迭代，現在終于可以量產，但是良品率依舊不高，也是三個配色中產量最低的一款。這三個顏色都不好打理，但是和AG磨砂工藝不同，它們非常容易沾染指紋，需要經常擦拭。
其他配置方面，小米10 Ultra依舊配備了立體聲雙揚聲器，但是上方改為聽筒揚聲器，外放音質保持了比較高的水準，但畢竟規(guī)格縮水，不如小米10 Pro。這主要是因為后攝模組占據了太多內部空間，連雙層主板都被設計為九曲十三彎的異型，已經沒有位置再放對稱揚聲器了。
小米10 Ultra更換了屏幕，小米10 Pro前期是三星供應的OLED屏，現在已經有華星光電作為二供，10 Ultra則是直接由華星光電供應。這塊屏幕的刷新率是120Hz，觸控采樣率為240Hz（日常180Hz，游戲240Hz），參數上對比10 Pro的90Hz+180Hz有所提升。色深也從8bit升級為原生10bit，色彩過渡更為平滑，之前以10bit色深為賣點的機型是索尼Xperia 1，但那是用8bit抖成10bit，華星光電這塊是業(yè)界第一款原生10bit屏幕。
屏幕亮度是三星E3屏的優(yōu)勢，小米10 Ultra更換華星光電的OLED屏以后，在這方面也能有相近表現，手動最大亮度450尼特，全屏激發(fā)亮度達到790尼特左右，和官方的800尼特屬于誤差范圍內，峰值亮度最高是1120尼特，支持HDR10+圖像顯示。
色準一向都是小米數字系列的優(yōu)勢，出廠前均有獨立調色，在旗艦機型中屬于第一梯隊。官方宣傳的DeltaE小于1，JNCD小于0.63，而實測當中，能達到這個數字的是原色模式，sRGB的Delta E為0.9，而自適應模式和鮮艷模式均為P3色域，平均Delta E均大于3。
華星光電這塊面板采用Pearl子像素排列，和三星Pentile排列類似，藍色子像素和紅色子像素是四角星形，綠色子像素是橢圓形，折損率和三星鉆排類似。從正面看上去，華星光電和三星的觀感沒有太明顯的區(qū)別，但是角度偏一點，就能看出10 Ultra屏幕偏黃綠色，可視角度不如三星。
另外需要注意的是，小米10 Ultra前期的DC調光和120Hz刷新率不能同時開啟，在使用DC調光的時候刷新率會限制到60Hz，有望通過后期OTA升級解決。總的來說，從三星到華星光電，小米10 Ultra的屏幕素質還是升級更多，低角度下偏黃綠色也是瑕不掩瑜，要是有2K分辨率那就沒什么可遺憾的了。
性能方面，小米10 Ultra依舊采用驍龍865 SoC，標配LPDDR5內存，閃存從UFS 3.0升級為UFS 3.1。高通對驍龍865+的銷售限制了廠商的區(qū)域，聯想和ROG都是繞過了這個限制才拿到供應的，國內其他安卓廠商則是通過優(yōu)化865調校達到和高通官方相同甚至更好的表現。在游戲手機當中，黑鯊3S的優(yōu)化甚至比ROG還要好得多，不需要過于追求865+。
小米10 Ultra的GPU最高頻率設置在725MHz，比高通官方超頻的670MHz還高了一檔，但是僅對白名單部分游戲能夠跑到最高頻率，比如光明山脈，而且只能堅持5分鐘左右，更多時候是以670MHz工作的。
發(fā)熱表現也特別好，和平精英最高畫質60幀，半小時機身溫度最高也就43度，這個表現就算是和一票游戲手機對比也算是非常好的了。
影像部分是小米10 Ultra提升非常大的一個部分，首先是硬件部分就堆料堆得很滿。主攝、2倍人像、潛望式長焦、超廣角一應俱全。主攝用了一個全新CMOS，是豪威的OV48C，4800萬像素帶光學防抖；兩倍長焦是三星S5K2L7，1200萬像素；潛望式長焦是5倍光變，CMOS用了2019年的旗艦主攝IMX586，帶OIS，規(guī)格確實高；超廣角是IMX350，硬件沒什么特別的，但是有夜景模式。
主攝有兩項特別技術，分別是雙原生ISO Fusion和單幀逐行HDR，索尼IMX689也有類似的雙原生ISO，但是只有一個模數轉換器，只能在低增益和高增益中二選一，而OV48C就有兩個模數轉換器，經過數字增益后將高ISO和低ISO兩個原生畫面進行融合，從而獲得一張高動態(tài)范圍照片。
單幀逐行HDR和多幀合成HDR原理不太一樣，單幀逐行HDR顧名思義就是在一幀里面，逐行輸出三檔曝光信號，這樣的成像速度確實更快，而且能夠避免在拍攝運動物體時多幀合成HDR出現鬼影的情況，但是，對于相機穩(wěn)定性的要求會比多幀合成更高，即便有OIS光學防抖，按下快門時稍微抖動一下，都更容易糊。大概意思就是單幀HDR對手持穩(wěn)定性要求更高，多幀HDR對拍攝物體的穩(wěn)定性要求更高。
在實際成像部分，OV48C的表現比小米10 Pro更強是意料之內，雖然說解析力比一億像素弱，但是和同級4800萬像素的機型處于同一檔，動態(tài)范圍表現確實好，在同級第一梯隊占有一席之地。到了夜間，高光壓制、暗部表現和解析力都比小米10 Pro更強，但是和一加 8 Pro比，層次感差一些，和Find X2 Pro比，色彩還原又差一些，HDR算法太過激進，會有整個畫面都很平的感覺。和成像質量對比，成片率的問題可能更明顯一點，手抖不抖決定了成片率和成片質量，只要手不抖，小米10 Ultra的夜景就是第一梯隊，手一抖就會導致糊片。
2倍人像鏡頭是日常比較常用的中焦頭，點到2倍變焦的場景很多，拍半身照用這顆鏡頭也特別好看。小米10 Ultra的人像模式在顏色、摳圖、細節(jié)這三個方面都保持這很高水準，不過暫時不支持其他攝像頭的選擇，2倍拍全身照就不如主攝好用。
5倍潛望光變屬于“有吊打沒有”的硬件，再加上IMX586這個大底CMOS，在5倍這個焦段里表現得比vivo X50 Pro+和P40 Pro更好，和同樣使用IMX586的三星S20 Ultra接近。至于120倍數碼變焦，則屬于一個營銷概念了，想用它拍出能看的照片都比較困難。
超廣角加入了夜景模式，可用性大大提升，也沒什么大的槽點，主要問題還是它的位置太靠下，正常握持時開啟超廣角，手指必然入鏡，需要調整手指的位置。
續(xù)航方面，小米10 Ultra是一塊4500mAh石墨烯基鋰電池，放電效率比一般鋰電池稍高一些，雖說有120Hz刷新率，但是屏幕分辨率是FHD+，相對2K屏來說功耗低一些，在日常使用條件下865也不會到特別高的功耗，所以續(xù)航對于小米10 Ultra來說并不需要擔心。
充電方面，小米10 Ultra在安卓旗艦中已經是頂級水準，100W有線充電可以在25分鐘內從0%充至100%，而且也兼容多家PPS高功率充電器，最高能達到45W，同時還支持QC 5.0，以后QC 5.0的充電器也有望在100W以上。小米10 Ultra的55W無線充電也比許多機型的有線充電更快，從0%充至100%只需要40分鐘。