小米Note3与上一代配备双曲面屏的小米Note2明显不同，屏幕改为正常的2.5D屏幕，处理器也并非采用当下最顶级的骁龙835，而是OPPO R11同款的骁龙660中高端处理器。
最大的亮点在于配备高规格前后摄像头，以下是详细参数配置。小米Note 3采用5.5寸屏幕，支持护眼模式，可有效降低蓝光辐射，最低可知1nit，舒适夜间亮度。同时，小米Note 3采用了极窄边框设计。
小米Note 3拥有亮黑和亮蓝两种配色，亮黑色一体感更强。亮蓝色和小米6一样，边框为金色，同时相机外圈也为金色，两者相呼应，时尚感十足。
小米Note 3的前置摄像头也是它的亮点之一。小米Note 3采用了1600万像素的前置摄像头，在光线充足的时候，拥有更加出色的解析能力。
而在暗光环境下，前置摄像头还会自动将四个像素点合并成一个2μm的大像素，提升照片的亮度。小米Note 3还采用了和小米6相同的后置双摄像头——两颗摄像头均为1200万像素，可以实现2倍光学变焦。
同时，小米Note 3主摄像头使用的是索尼IMX386传感器，拥有F/2.0光圈和1.25μm的大像素，并且支持四轴防抖技术。
