Mi 5s Plus được cài đặt phiên bản MIUI 8 dựa trên nền Android 6.0, với nhiều tính năng riêng của MIUI. So với MIUI 7 thì phiên bản mới có khá nhiều thay đổi về mặt giao diện. Các biểu tượng của hệ điều hành được sửa đổi một chút để bớt màu sắc, trung tính hơn. Trung tâm thông báo cũng được sửa đổi: các thông báo và cài đặt nhanh giờ đây được tích hợp chung vào một màn hình chứ không phải hai màn hình cạnh nhau như trên MIUI 7.
Một số tính năng mới trên MIUI 8 bao gồm giao diện thay đổi và tính năng màn hình viền. Tính năng ứng dụng kép và không gian thứ hai giúp đảm bảo sự riêng tư, cho phép dùng nhiều tài khoản trên cùng một thiết bị. Tính năng mới thú vị nhất trên MIUI 8 là dual apps (ứng dụng kép) và dual space (không gian thứ hai). Giả sử bạn có hai tài khoản Facebook khác nhau và muốn sử dụng cùng lúc, MIUI 8 cho phép tạo ra hai bản của cùng một ứng dụng và có thể đăng nhập hai tài khoản khác nhau. Ứng dụng thứ hai được tạo từ phần cài đặt, và sẽ có một đấu vàng để phân biệt.
Nếu một ứng dụng riêng vẫn chưa đủ, bạn có thể tạo một không gian riêng hoàn toàn trên chiếc Mi 5s Plus. Không gian thứ hai (dual space) là một giao diện mới hoàn toàn, với các ứng dụng và dữ liệu tách biệt với không gian chính. Ở đây bạn có thể cài đặt ứng dụng theo ý mình, lưu trữ các hình ảnh hay tài khoản mà không sợ bị lộ dữ liệu.
Tính năng này rất phù hợp nếu như bạn có các tài khoản hoặc thông tin riêng tư, không muốn người khác biết được. Nếu có người muốn mượn máy thì bạn cũng có thể bật không gian thứ hai để tránh bị mất mát dữ liệu. MIUI 8 cho phép đặt các mật khẩu hoặc vân tay riêng biệt cho hai không gian, do vậy bạn có thể truy cập các không gian khác nhau chỉ với các ngón tay khác nhau.
Sự dễ dàng khi mở các không gian khác nhau có góp phần từ tốc độ nhận vân tay rất nhanh trên Mi 5s Plus. Cảm biến vân tay được đặt ở mặt lưng bất tiện hơn một chút vì không mở được máy khi đặt trên bàn, nhưng bù lại tốc độ nhận rất nhanh, chỉ cần đặt tay vào là mở máy giúp trải nghiệm sử dụng trên Mi 5s Plus rất dễ chịu.