小米Max 3正面配备了一块6.9英寸18:9全面屏，分辨率2160 x 1080，屏占比高达85.19%。Max 3采用全金属一体机身，隐藏式纳米注塑天线，整机更加坚固可靠。延续了今年小米主流 “杨柳腰”收腰设计，让整体更加纤薄。配合全面屏设计，在机身三围没有明显变化的基础之上，屏幕更大却可单手握持。

小米Max 3内置了5500mAh充电宝级超大容量电池，同时支持9V2A QC 3.0快充，内置双路并行充电技术，充电效率得到提高，散热也更加均匀。除此之外，小米Max 3还具备反向充电功能，充电规格升级为5V/1.2A，拥有两倍于前代的反向充电性能，可为其他电子设备进行快速充电。此外小米Max 3搭载了高通14nm八核处理器骁龙636。

拍照上，小米Max 3采用了1200万+500万像素后置AI双摄，支持Dual PD全像素双核对焦技术，暗光环境也能实现极速对焦。同时还支持小米8上颇受好评的AI场景相机，能够智能识别25种标签206种拍照场景。前置800万像素相机支持单摄背景虚化，暗光环境下还可自动开启柔光灯。此外，小米Max 3还支持前置AI人脸解锁。