Xiaomi Watch S4 je pametna ura z velikim 1,43-palčnim AMOLED zaslonom, ki prinaša ločljivost 466 × 466 slikovnih pik in osveževanje pri 60 Hz, vrhunsko pa se odlikuje s svetlostjo do 1500 nitov v načinu HBM. Njeno ohišje je izdelano iz aluminijeve zlitine; brez paščka tehta približno 44,5 g. Ura je vodoodporna do 5 ATM, kar omogoča nošenje med plavanjem ali pri dejavnostih v plitki vodi (ni primerna za savne ali potapljanje). Ponaša se z obsežnim naborom senzorjev: merilnikom srčnega utripa (vključno s senzorjem SpO₂), senzor pospeška, žiroskopom, barometrom, senzorjem svetlobe, Hall senzorjem in kompasa. V navigaciji uporablja več satelitskih sistemov: GPS, Galileo, Glonass, BeiDou in QZSS. Baterija ima nazivno kapaciteto 486 mAh, kar omogoča do 15 dni normalne uporabe. Ura deluje z operacijskim sistemom HyperOS 2, povezuje se prek Bluetooth 5.3, podpira NFC, vgrajen je zvočnik in dva mikrofona za klicanje in glasovno interakcijo. Med nameščenimi aplikacijami so funkcije za vadbo, zgodovino aktivnosti, statistike, stanje kondicije, srčni utrip, meritve SpO₂, spremljanje spanja in sistem “Vitality Score” za splošno zdravstveno stanje. Pakiranje vključuje uro z vstavljenim paščkom, magnetni polnilnik (dvojni stik) in uporabniški priročnik.