Xiaomi Mi MIX 3 kembali menampakkan diri melalui dua buah foto live yang beredar di internet. Sisi depan smartphone ini terlihat jelas seperti hanya layar saja tanpa bezel. Sedangkan kamera depan Xiaomi Mi MIX 3 disembunyikan di sisi atas dengan mekanisme yang mirip dengan Vivo NEX S. Tak diketahui kapan Xiaomi Mi MIX 3 akan dirilis ke pasar.
Berdasarkan informasi yang beredar, Xiaomi Mi MIX 3 mengusung borderless display atau full screen display aspek rasio 18:9 berukuran 5.99 inci dengan resolusi 2160 x 1080 piksel yang menggunakan teknologi panel IPS (In-Plane Switching) yang cemerlang dengan screen to body ratio mencapai 80,8%. Tak disebutkan adanya lapisan antigores seperti Gorilla Glass pada ponsel ini. Mi MIX 3 menggunakan sistem operasi Android 7.1.1 Nougat dengan balutan antarmuka MIUI 9.
Sisi kamera, Xiaomi membekali ponsel flagship Mi MIX 3 ini dengan kamera ganda berkekuatan 12 megapiksel dengan sensor Sony IMX386 1/2.9 inci yang yang didukung oleh enam elemen lensa dengan aperture f/2.0, phase-detection autofokus, 4-axis OIS, dan diperkuat oleh fitur dual-tone LED flash.
Ponsel ini konon dibekali dengan kamera depan yang tersembunyi dengan mekanisme sliding.
Smartphone ini juga didukung sensor sidik jari pada sisi belakang ponsel. Ponsel canggih Xiaomi Mi MIX 3 ini dibekali dengan memori internal berkapasitas 64GB, 128GB, atau 256GB tanpa kehadiran slot microSD untuk ekspansi memori eksternal. Smartphone ini dipastikan mendukung konektivitas sensor sidik jari, 4G LTE, USB Type-C, Bluetooth, 3G HSPA, WiFi, GPS, dan NFC (Near Field Communications).
Kinerja yang ditawarkan oleh Xiaomi Mi MIX 3 cukup gahar di kelasnya dengan ditenagai oleh chipset Qualcomm Snapdragon 835 generasi terbaru yang mengusung octa-core Kryo 280 64-bit yang terdiri dari quad-core 2,45GHz dan quad-core berkecepatan 1,9GHz didukung RAM 6GB atau 8GB, serta diperkuat dengan grafis dari Adreno 540.