Корпус телефона Xiaomi Poco M3 изготовлен из текстурированного пластика, поверхность которого имитирована под кожу. Дактилоскопический датчик находится на кнопке питания. Есть инфракрасный модуль для управления бытовой техникой, FM-радио и 3,5 мм аудиопорт. Модель получила DotDrop-дисплей разрешение FullHD+, диагональ которого достигает 6,53 дюймов. Соотношение сторон 19,5:9 объясняется узкими рамками и компактной фронтальной камерой. Охват цветовой гаммы NTSC 70 %, плотность пикселей – 395 ppi. О низком уровне синего света говорит сертификат TÜV Rheinland.
Чипсет Qualcomm Snapdragon 662 относится к среднепроизводительным процессорам. Для его изготовления задействован 11-нм техпроцесс, а в состав входят восемь ядер Kryo 260 с тактовой частотой до 2,0 ГГц. Xiaomi Poco M3 отличается наличием нейронного модуля Qualcomm AI Engine третьего поколения, установкой чипа Bluetooth 5.0 и умением работать в двух частотных диапазонах Wi-Fi (2,4 и 5 ГГц). К обработке графических изображений привлекается видеочип Adreno 610. Объем звуковой камеры – 0,8 см3, что в сочетании со стереодинамиками обеспечивает звучание флагманского уровня. Модель получила сертификат Hi-Res Audio.