Trong thông báo của mình, Xiaomi đã mô tả Mi MIX 3 là smartphone toàn màn hình thực sự, bao gồm cả việc loại bỏ notch khó chịu phía trước. Đó là màn hình AMOLED 6,39 inch độ phân giải FHD+ (2310 x 1080 pixel), tỷ lệ hiển thị 19,5:9 cùng tỷ lệ màn hình so với thân máy lên đến 93,4%. Phần cằm dưới được giảm xuống 4,46 mm, trong khi không gian ăng-ten được giảm xuống 72%.

Xiaomi cũng đã trang bị cho điện thoại thiết kế thanh trượt từ, cho phép người dùng kích hoạt và kéo camera trước lên bằng cách trượt xuống màn hình. Điều đó có nghĩa camera selfie sẽ được ẩn khi không sử dụng.

Về thông số kỹ thuật máy ảnh, điện thoại của Xiaomi đi kèm thiết lập camera kép ở mặt sau với ống kính góc rộng 12 MP sử dụng cảm biến Sony IMX363, cùng camera với ống kính tele 12 MP sử dụng cảm biến S5K3M3+ của Samsung. Mặt khác, camera trước sử dụng ống kính 24 MP cùng camera phụ 2 MP hỗ trợ tính năng Selfie-light. Chiếc điện thoại này cũng có khả năng quay phim chuyển động chậm 960fps.

Ngoài ra, Mi MIX 3 còn giới thiệu tính năng ổn định ảnh chụp đêm, cho phép chụp ảnh ban đêm hoặc trong môi trường thiếu sáng mà không ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh về độ phơi sáng và sắc nét.

Bên trong, điện thoại đi kèm chip Snapdragon 845, kết hợp RAM 6 GB, 8 GB hoặc 10 GB, tuy nhiên bộ nhớ RAM khổng lồ 10 GB chỉ có trong phiên bản Forbidden City Palace Museum. Trong khi đó phiên bản 5G của điện thoại sẽ khởi chạy trong quý đầu tiên của năm sau. Nó cũng đi kèm bộ sạc không dây 10W mà Xiaomi tuyên bố nhanh hơn 30% so với phiên bản trước.

Mi MIX 3 có 3 màu Onyx Black, Jade Green và Sapphire Blue. Nó sẽ có giá từ 475 USD (11,09 triệu đồng) cho bản RAM 6 GB + ROM 128 GB; 518 USD (12,09 triệu đồng) cho bản RAM 8 GB + ROM 128 GB; và 576 USD (13,45 triệu đồng) RAM 8 GB + ROM 256 GB. Phiên bản Palace Museum sẽ có giá 719 USD (16,8 triệu đồng) với bộ nhớ trong 256 GB. Chưa có thông tin nào về giá bán và khả năng phát hành tại các khu vực khác trên thế giới.