小米11搭载骁龙888处理器，，骁龙888采用三星5nm制程，是目前最先进的工艺，骁龙888也是市面上为数不多的5nm工艺的5G SoC。因为全新架构的硬件以及新的工艺，骁龙888在这一代的能效是一个很大的亮点。CPU整体性能增加25%的前提下，CPU能效有25%提升。GPU在性能增加35%的前提下，GPU能效也有20%的提升。
骁龙888集成了高通最新X60 5G Modem，作为高通第三代5G调制解调器，引入高通更多更先进的5G技术。X60利用动态频谱共享(DSS)技术通过共享LTE频谱实现5G的快速部署，还支持不少米粉都关心的“双5G”待机的技术，无论是5G峰值速率还是周边技术，都是如今最先进的一款芯片。
骁龙888也支持高通最新的移动连接系统——FastConnect 6900，它支持Wi-Fi 6增强版及蓝牙5.2等新技术。通过搭配5GHz频段下的160MHz以及4K QAM技术，双频并发可达到如今移动平台最快的3570Mbps极限速率(上一代为1770Mbps)。
