cpu：相对于小米2S单一平台，小米采用了两个平台的CPU，即高通和英特尔。移动版将使用 Tegra4平台，而联通版和电信版将仍旧使用高通平台。至于性能，tegra4据说具有一个单独的省电核心，使用起来将会更将的省电，续航时间会更长；高通则使用最新研发的8974AB，相比上一代的性能提高25%左右。

续航：小米3将使用一块3050毫安的电池，相比小米2S的2000毫安电池，提高了50%。相信会带来更长的续航时间。而更大的电池，就带来一个充电时间变长的问题，所以小米公司这次为小米增大了充电器的输出电流至2A，大幅缩短充电时间。

屏幕：小米3相对于小米2S外观上来说最大的改变，莫过于一块5寸全贴合的IPS屏幕。具有1920*1080全高清分辨率，显示精度比小米2S提高285,更细腻、更自然。而且使用超灵敏触摸屏，湿手或戴手套也能操作。

摄像头：小米公司这次没有在区分摄像头的像素不同，无论是16G版本还是64G版本，都搭载索尼1300万像素相机。

其他：相比小米2S，小米3配备了NFC，但是放弃了杜比，该使用了自家的米音2.0，还有类似无极震动和双频WIFI等配置。