小米3配备了夏普/LG的全高清IPS屏幕，采用OGS全贴合工艺，屏幕尺寸为5英寸，分辨率为1080P，441PPI。此外也为屏幕配备了流行的超灵敏触摸和湿手操作技术，屏幕采样达到140点/秒。小米2s配备了4.3寸720p显示屏，搭配800万像素(16G版本)，1300万像素(32G版本)摄像头，支持GSM和WCDMA网络制式，运行基于Android 4.1的MIUI V5系统。

小米3采用高通骁龙600 MPQ8064处理器，四核1.7GHz，2GB超大内存，8GB高速闪存。

小米3的操作系统是基于Android 4.2.1的MIUI V5。小米2s配备了4.3寸720p显示屏，搭配800万像素(16G版本)，1300万像素(32G版本)摄像头，支持GSM和WCDMA网络制式，运行基于Android 4.1的MIUI V5系统。

小米3代配备了1300万像素的堆栈式摄像头，配备了双LED补光灯，为堆栈式传感器，F2.2光圈加上28mm广角，拍摄基础能力不俗。支持最大4128×3096分辨率照片拍摄。小米2s搭配800万像素(16G版本)，1300万像素(32G版本)摄像头，支持GSM和WCDMA网络制式。