小米MIX4采用的是一块6.67英寸AMOLED曲面屏，来自华星光电，由于需要顾及到与前摄区域的显示差，分辨率只有2400*1080，并且小米MIX4的设计非常具有美感，屏幕采用非常经典的曲面设计，边框窄且均衡，这样就将6.67英寸全面屏衬托得极为养眼。最关键的地方还在于视觉效果，这块屏幕看上去是完美的屏幕，没有任何异形或是挖孔，视觉非常享受，毕竟这种久违的完整设计，才是我们记忆中最可靠的屏幕设计。

从屏幕细腻程度来看，MIX4确实略逊于小米11 Ultra，但其胜在整体的视觉感受；得益于前摄的隐藏，以及四面超窄边框的设计，小米MIX4的屏占比也达到了前所未有的高度，不得不说，沉浸感真的很强。

小米MIX4使用了屏下摄像头方案，是最新一代的屏下摄像头技术，与此前小米公开展示的概念机不同。小米MIX4运用了最新的屏幕像素排列方式，将屏下镜头区域从方形改进成了接近圆形。形状的变换使屏下摄像头区域和主屏之间的过渡变得更为平滑了，呈现出更高的一体化表现。