De Xiaomi 17 Ultra is het eerste model in de Ultra-serie met een plat beeldscherm en een voortzetting van de ontwerptaal van de Xiaomi 17-serie. De ultradunne schermrand en strakke, lineaire vorm geven het apparaat een slankere uitstraling. Met een dikte van 8,29 mm is dit het dunste Ultra-model dat Xiaomi ooit heeft uitgebracht. Ontwerpverbeteringen zoals een microgebogen frame van aluminiumlegering, sterkere rondingen in de behuizing, een kleinere diameter van de cameradeco en een hogere plaatsing van de cameramodule dragen bij aan een verbeterde ergonomie en een evenwichtiger gevoel in de hand.