Pues parece ser que es problema de hardware pero el sistema operativo MIUI está muy mal hecho y es una auténtica parrilla.
Podrías probar a cambiar la ROM y así descartar que sea fallo de hardware. Yo estoy en la OctOS MM R3 final y la diferencia de temperatura es de más de 15°C sin exagerar. MIUI consume más recursos y se calienta en nada con cualquier cosa que haga.
Si no deseas cambiar la ROM o antes de hacerlo te recomiendo que pruebes el Fix de @
Arthur King que mejora considerablemente el exceso de temperatura en MIUI.
Aquí el enlace al post del fix:
http://www.htcmania.com/showthread.php?t=1304306
Cómo última opción podrías sacar provecho de la temperatura y ponerle Mi Grill
(Ésto último es broma.)
Ya comentas cualquier cosa. Saludos.