小米8搭载的是MIUI10系统，这次MIUI10的UI重新布局，整体偏向简洁的风格。另外小米8的MIUI新增了大自然的声音，根据雷军介绍，小米8提供了森林、夏夜、海滩、炉火、细雨 5 种白噪音，还可以根据天气的变化自动更换设定。

MIUI10在UI重新设计了多任务管理器的界面，充分利用 18:9 的全面屏比例，以瀑布流形式呈现进程卡片，带来顺应手势操作的纵向浏览和容纳更多内容的开阔视野，全面、高效并忠于直觉。

在全新的瀑布流多任务管理器界面下，一个屏幕下能同时容纳最多六个应用程序，上下滑动即可快速浏览后台的程序，左右滑动则关闭进程，长按应用卡片，则会弹出三个按钮，分别是：锁定后台、分屏操控、应用设置。

通过AI算法，MIUI10据称还拥有了智能筛选通知的功能，可以将不必要的通知折叠、通过响铃次数上限将多余的铃声静默、并精简不必要的系统界面音效等。