Xiaomi 16 memiliki desain tubuh ramping dengan dimensi 152,8 x 71,5 x 8,0 mm dan beratnya sekitar 185 gram. Tersedia dalam berbagai pilihan warna, termasuk putih, hitam, flora hijau, biru gunung, merah, biru, kuning, hijau, dan abu -abu.
Tubuh belakang terbuat dari polimer kaca atau silikon dengan bingkai aluminium, memberikan kesan premium dan kokoh. Perangkat ini juga memiliki sertifikasi IP68, membuatnya tahan terhadap debu dan air hingga kedalaman 1,5 meter selama 30 menit.