Le Xiaomi 17 Ultra est le premier modèle de la gamme Ultra à disposer d'un écran plat tout en conservant le langage de conception de la gamme Xiaomi 17. Le cadre d'écran ultra-fin et la forme claire et linéaire donnent à l'appareil un aspect plus fin. Avec une épaisseur de 8,29 mm, c'est le modèle Ultra le plus fin que Xiaomi ait jamais lancé. Les améliorations apportées à la conception, telles qu'un cadre micro-courbé en alliage d'aluminium, des courbes de boîtier plus prononcées, un diamètre réduit de la coque de l'appareil photo et un positionnement plus élevé du module de l'appareil photo, contribuent à une meilleure ergonomie et à une sensation plus équilibrée dans la main.