FUJIIFILM X-E3保持E系列的外观，后背的按键重新设计在右侧，以方便单手操控，加入了8向对焦点拨杆，且曝光补偿转盘增加5EV选择，但快门转盘并没有升级为快门/ISO混合调整拨盘，整体风格与X-E2、X-E2s相近。背部屏幕升级为3英寸104万点可触控屏幕，支持触控对焦拍摄与多指操控。0.39英寸的EVF，分辨率为236万像素，且拥有0.62倍放大倍率。

规格上，FUJIFILM X-E3升级为全新的2430万像素的X-TransTM CMOS III APS-C传感器，无低通滤镜，处理器也升级为X-Processor Pro。原生ISO在200至12800，机械快门维持在1/4000秒，电子快门最高1/32000秒，胶片模拟也增加了ACROS模式，并且也具有增加颗粒效果的功能。对焦性能上，X100F对焦点扩展至91点（最多325点），其中40%取景区域（49点）支持相位AF，而对比度检测区域则覆盖了85%，最高支持-3EV弱光下对焦。

视频性能上最高支持4K@30p视频摄录，且摄录支持各种胶片模拟，这也是目前富士第三款支持4K视频摄录的机型。其他方面，X-E3支持蓝牙4.0互传，这也是目前X系统之中首部拥有蓝牙互传的机型。电池也更换为与X-Pro2、X-T2相同的NP-W126S。