小米13 Ultra的屏幕由小米和华星光电联合研发，其分辨率为3200×1440，尺寸为6.73英寸，并采用了华星最新一代C7发光材料，在保持超高亮度（2600nit）的同时实现了低能耗。

值得一提的是，小米13 Ultra的屏幕支持超动态显示2.0功能，最高亮度可以达到传统显示屏的5倍。在系统播放器及主流三方视频App中，精准识别HDR和非HDR区域，使用动态亮度蒙版对非HDR区域进行亮度调节，同时默认色彩模式为专业原色模式，使用最新的CIE2015色彩空间进行校准，实现了小米生态内生态同色，这是一个非常值得称赞的创举。