小米平板2采用的是英特尔灵动X5-Z8500处理器，相当于2007年上市的英特尔奔腾E4300处理器。

小米平板2几乎只有i7-4700的1/4性能，大致相当于s801水准。

小米平板2搭载了Intel凌动X5-Z8500四核处理器，性能堪比高通骁龙808六核处理器，运行2GB内存和16GB/64GB机身存储。虽然，目前网上还没有小米平板2的跑分成绩，鉴于小米4C搭载了高通808处理器，因此小米平板2的安兔兔跑分势必与小米4C相近。而上一代小米平板搭载的是Nvidia Tegra K1四核处理器，同样运行的是2GB内存，通过此前的安兔兔跑分测试，小米平板的跑分大约是4万分左右，相当于高通800四核处理器的性能档次。

续航方面： 小米平板2内置了6190mAh容量电池，电池容量相比上一代内置6700mAh的小米平板容量要小一些。不过，小米平板2支持5V/2A大功率快速充电，带来更快的充电速度，此外新一代小米平板采用了功耗更低的处理器，因此实际续航方面的表现，小米平板2不一定会输给上一代平板。