目前小米手机4支持最新中国移动4G（TDD-LTE）网络，上网速度将会提升300%。下行峰值速率最高可达到每秒100Mbps 的速度下载，上传的速度可达每秒10Mbps，如此快的传输速度几乎可以满足你对于无线服务的任何需要。可以随时随地的观看在线高清视频，浏览网页或玩最火热的在线游戏，带来酣畅淋漓的使用体验。

此外，除了TDD-LTE外，预计在年底的时候，小米手机4还将会支持FDD-LTE网络。这是中国联通和中国电信的4G系统模式，采用频分双工，是目前世界各国推广的LTE中普遍采用的系统模式。而对于TDD-LTE、FDD-LTE的支持，也让小米手机4成为一款完全覆盖全制式4G网络的旗舰智能手机。