配置方面，小米3采用5英寸1080P高清顯示屏，支持超靈敏觸控，有Tegra 4和驍龍800兩個版本。Tegra 4支持TD-SCDMA網絡(移動版)，800支持聯通和電信的3G網絡。而且兩個版本都內置2GB內存和16/64GB機身存儲空間。小米3配備了1300萬像素後置+200萬像素前置+雙LED燈的組合，F/2.2大光圈，藍玻璃，5片鏡片。配備3050大電池，支持快充。運行基於Android 4.2的MIUI V5操作系統。
魅族MX3采用超清屏幕，分辨率為5.1英寸1080*1080，搭載八核處理器。機身內存為2GB DDR3，機身存儲16gb/32gb/64gb/128 GB四個版本供用戶選擇。攝像頭方面，MX3采用800萬和200萬的組合。相機支持F/2.0大光圈，配備2400 mAh電池，運行最新的Flyme3.0操作系統。
小米3/魅族MX3對比評測:外觀對比
在外觀設計上，小米3采用了全新的設計，外觀酷似諾基亞920，而魅族MX3則延續了MX2的設計理念，直觀上就像是放大版的MX2。每個人對整體設計的喜好都不壹樣。