小米10采用高通骁龙865处理器，本次骁龙 865 处理器大幅提升了手机性能。首先，它采用 1+3+4 的八核架构，其中四颗 A77 架构，四颗 A55 架构，A77 相较于 A76 性能上涨 20%，骁龙 865 整体比上一代性能提升了 25%，随着性能提升，能效也提升了 25%。GPU 部分，骁龙 865 采用 Adreno 650 GPU，图形渲染速度提升 25%，整体性能再次上涨。
性能提升后，小米10 想到了一个用户最关注的核心问题 —— 散热。这次，小米给米10 打造了一套全面的散热系统。最基础的，小米采用大面积石墨覆盖小米10 整机，通过石墨导热把热量均匀散开。
