Xiaomi была основана восемью партнёрами 6 апреля 2010 года в Пекине.

Ключевыми фигурами, принявшими участие в зарождении компании, были китайский предприниматель – звезда интернет сферы Лей Джун (Lei Jun, лицо компании и CEO) и его друг Лин Бин (Lin Bin), бывший инженер Google и Microsoft, с самого начала мечтавшие сделать телефон с низкой стоимостью и отличными характеристиками. Основными инвесторами выступили следующие гиганты Восточной Азии: китайские «венчурные капиталы» IDG Capital и Qiming Venture Partners, и крупнейшая в регионе инвестиционная компания Temasek Holdings, принадлежащая государству Сингапур. 
По некоторым оценкам, стоимость компании на 2012 год составляла около 4 млрд долларов. К середине 2013 года стоимость компании увеличилась до 10 млрд долларов. По данным за третий квартал 2017 года стоимость компании составляет более 70 млрд долларов и продолжает стабильно увеличиваться.