有些「意外」的是，尽管小米10S在看见和看不见的一些地方做了改动，但机身三围和小米10系列完全保持一致，长度为162.58毫米，宽度为74.8毫米，厚度为8.96毫米，重量同样来到了208克。在近来发布的手机新品中，这样的重量控制的确不算优秀，不过实际用起来还好。

小米10S的机身厚度为8.96mm，重208g这些都和小米10的参数相同。放在重量能控制在200g以内都算优秀的5G时代，凭借小米10的堆料质量已经属于中上水平了。而且机身重量分布均匀，没有之前一些多镜头模组手机头重脚轻的现象，前后曲面设计也拉低了主观厚度，所以整体设计还算不错。

虽然小米10S这次使用的也是当前旗舰级的高通骁龙870移动平台，但有了小米11的经验作为铺垫，小米10S也成功地在塞进均热板、石墨烯导热膜，以及4780mAh大容量电池的前提下，将机身厚度控制在了8.96mm的水平上。这使得它的手感比起小米10至尊纪念版好了不止一点，并且有意思的是，在小米方面的预热中，小米10S的这一造型设备也被形容为“小至尊”，可以说是相当的贴切了。