小米2S采用的是高通 骁龙Snapdragon APQ8064 Pro 处理器。APQ8064隶属于高通骁龙S4 Pro系列，采用28nm工艺制造，集成Adreno 320 GPU，整合四个Krait架构CPU核心，每核主频最高达1.5GHz。它是全球首款采用28nm制程的四核移动处理器，同时也是高通首款四核心处理器。
