Das mobile Betriebssystem MIUI wird von Xiaomi auf Basis von Googles Android entwickelt. Mit zeitnahen Sicherheitsupdates und langen Unterstützungszyklen soll sich das Betriebssystem der Xiaomi-Smartphones von anderen Mitbewerbern abheben. Mit MIUI 10 wurde das Betriebssystem für viele Modelle komplett überarbeitet.