小米12S Ultra使用的是高通骁龙8Gen1Plus，是骁龙8Gen1的升级版本。该处理器于2022年夏天发布，台积电4nm 工艺，主要参数是超大核 Cortex X2、大核 Cortex A710和小核 Cortex A510组成，CPU 主频为2.99GHz，在性能方面对比2021年年底发布骁龙8GEN1，提升7%左右，多核性能提升14%，GPU性能则提升10%左右。