红米K30系列搭载高通骁龙765G，765G在765的基础上加强了GPU的表现，是针对游戏推出的型号。采用三星7nm工艺打造，而且还是高通旗下首款5G SoC，整合了高通第三代5G芯片骁龙X52。
骁龙865为不牺牲基带性能而采用基带外挂（骁龙X55）的方式，而骁龙765G则采用了5G集成（骁龙X52）的方式。两者在5G峰值速率上有明显的差异。
不过骁龙X52同样支持6GHz以下频段、毫米波技术，另外也支持FDD、TDD连网模式，以及载波聚合技术。而其有着3.7Gbps的下载速度和1.6Gbps上传速度。
对比只支持 sub-6GHz 频带的麒麟990 5G，最高下行峰值速率也仅为2.3Gbps。类似的，Exynos 980双模连接最高性能也仅是3.6Gbps。此外，X52还支持动态频谱共享(DSS)技术，可让用户在4G与5G之间维持稳定的连接。在5G表现方面并不输于其它竞品。
骁龙765和765G的CPU均基于Kryo 475架构，同样采用8核心设计，其中包括一颗2.3GHz/2.4GHz的Cortex-A76 核心、一颗2.2GHz的 A76核心及六颗1.8GHz的A55核心。GPU使用的是Adreno 620，高通称其在性能和功耗方面都有20%的改进。两款处理器均配备Spectra 355 ISP，支持HDR 10+、4K 60帧视频录制。
相比骁龙730而言，骁龙765改进大核再结合7nm EUV工艺，我们可以说它使CPU性能提高了10％。765的所采用的Adreno 620 GPU的性能也比730的Adreno 618好20％。而骁龙765G765的基础上加强了GPU的表现，据悉还能带来20%的图形性能提升。
况且，虽然骁龙765只是一款中端定位的芯片，但其支持120Hz屏幕刷新率也成为了一大亮点。这也是本次红米K30系列的凸显的优势之一。
