小米Mix3采用的是一块6.39英寸的三星AMOLED屏幕，其屏占比更是高达93.4%的超高屏占比，一眼望去正面只有屏幕。2340*1080的分辨率，60000:1的对比度，支持AOD息屏显示、阳光屏、夜光屏、护眼模式、无级色温调节、标准模式、HDR显示。
小米Mix3采用晓龙845 AIE处理器，其最高主频达2.8GHz，Adreno 630图形处理器坐高主频可达710MHz
全系版本：6GB+128GB版（黑色）
8GB+128GB版（黑色、宝石蓝、翡翠色）
8GB+256GB版(黑色)
10GB+256GB(故宫特别版）
全系标配LPDDR4x双通道大运存和UFS2.1
外观方面：长度 157.89mm
宽度 74.69mm
厚度 8.46mm
重量 218g
电池方面：3200mAh（typ）/3100mAh(min)
充电发面：有线充电支持 QC 4.0+快充
USB Type-C 双面充电接口
电池不可拆卸
标配18W QC3.0 充电器&附赠 10W无线 充电器
相机方面：采用AL双摄
前置24MP+2MP(超旗舰前置柔光双摄）
后置12MP+12MP（超旗舰AI超感光双摄）