一说到手机运行游戏，那肯定是离不开性能表现的，在这个性能配置上，这款小米10S搭载的骁龙870，7nm工艺制程的增强版高通Kryo 585 CPU，采用了1+3+4的核心组合，基于Cortex-A77深度定制的超级大核主频高达3.2GHz。在同制程和同频率的情况下，由于主频大幅提升，骁龙870比骁龙865，单核性能提升约12%，多核性能提升近5%。实测安兔兔跑分63.4万分，鲁大师跑分88.4万分。

为了迎合年轻人玩手游的需求，这颗骁龙870使用了增强版Adreno 650图形处理器，在玩游戏时，其流畅体验要更优于小米10和小米10 Pro。实际测试了一下《和平精英》，画面调到HDR高清、极限帧率、打开抗锯齿和阴影等设置之后，游戏全过程十分流畅。在搜集物资、交战开火以及驾驶载具时都没有出现卡顿感。

在高画质条件下运行“硬件杀手”级手游《原神》时，小米10S依然保持着不错的流畅度，在90Hz刷新率和180Hz触控检测率辅助下，屏幕十分灵敏而且跟手感不错。因为骁龙870在性能和功耗上找到了平衡点，又加上液冷VC、石墨烯、大面积石墨的立体散热系统的解决方案，小米10S在《原神》这种高负载游戏的发热情况也得到了很好的控制。两个多小时游戏下来，手机只是温热状态，没有出现烫手现象。