2月24日，小米官方正式官宣小米15 Ultra的發布時間，定檔2月27日，同時公布了外觀圖。當日晚些時候，CNMO注意到，小米15 Ultra三款配色真機已全部亮相。

從公布的圖片來看，小米15 Ultra的黑白雙拼色質感出眾，右上角的“Ultra”角標采用紅色標注，使其整體看上去更像一臺復古相機。白色部分融入了些許云紋，增添了獨特的設計感。圖片還展示出，手機邊框設計圓潤，能為用戶提供更舒適的握持體驗。

相機DECO依舊采用大圓設計方案，主攝、直立長焦和超廣角三顆攝像頭橫向排列，右上角為潛望長焦，辨識度極高。據悉，此次潛望長焦單獨放置，是因為它升級為2億像素傳感器，體積顯著增大。該潛望長焦支持100x AI融合變焦，能夠實現超遠距離拍攝，且成像細節清晰。

主攝采用的是1/0.98英寸的YT900，這是目前行業內最為強大的傳感器。此外，還配備了5000萬像素直立人像長焦鏡頭以及5000萬像素超廣角鏡頭。正面搭載2K全等深四微曲屏幕，支持超聲波屏幕指紋。核心配置上，搭載高通驍龍8至尊版，擁有16GB內存，并支持衛星通信。

雷軍表示，小米15 Ultra搭載小米全部最先進的科技成果，擁有令人嘆為觀止的光學影像實力，強大、優雅、專業、智能集于一身。