MIUI, Xiaomi'nin akıllı telefonları için geliştirdiği, Android işletim sisteminin özelleştirilmiş bir sürümüdür (ROM). İlk sürümü 16 Ağustos 2010'da Android Froyo (2.2) temel alınarak piyasaya sürülmüştür. Her Xiaomi cihazı için bölgesel varyantlar (Çince, Global, EEA, Rusça, Türkçe vb.) sunan MIUI, cihazlara genellikle tek bir Android sürüm güncellemesi verirken dört yıl boyunca MIUI güncellemesi alma garantisi sağlar. Sistem, Notlar, Yedekleme, Müzik ve Galeri gibi ek uygulamalarla zenginleştirilmiştir; ayrıca Xiaomi, Android One işletim sistemli telefonlar da üretmektedir. Özelleştirilmiş xiaomi.eu ROM'unun yüklenmesi, cihazın garantisini geçersiz kıldığı için garanti onarımından önce resmi ROM'un geri yüklenmesi ve önyükleyicinin kilitlenmesi gerekir. Bu özelleştirme ve güncelleme politikası, MIUI'yi Xiaomi ekosisteminin önemli bir parçası haline getirmektedir.