小米11的处理器是骁龙888。小米11首发搭载骁龙888处理器，采用5纳米工艺制程，相比上代骁龙865处理器，CPU整体性能提升25%，功耗降低25%。搭载高通Adreno660图形处理器，性能提升35%，功耗降低20%。小米11还采用了满血LPDDR5内存，数据传输速率最高能够达到6400兆比特每秒。
骁龙888集成了高通最新X605GModem，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——FastConnect6900，它支持Wi-Fi6增强版及蓝牙5.2等新技术。通过搭配5GHz频段下的160MHz以及4KQAM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)。
