"Сердцем" Xiaomi Redmi 3 выступает чипсет Qualcomm Snapdragon 616 с 8-ядерным процессором и графическим ускорителем Adreno 405. 5-дюймовый сенсорный экран смартфона имеет разрешение 720x1280 пикселей. В нем установлены тыльная 13 Мп камера с апертурой f/2.0 и фазовым автофокусом с временем срабатывания всего в 0,1 с, фронтальная 5 Мп камера и гибридный слот dual-SIM с поддержкой карт microSD емкостью до 128 Гбайт.

Смартфон работает на платформе MIUI 7 OS. Он комплектуется 2 Гбайт ОЗУ, 16 Гбайт флеш-памяти и аккумулятором на 4100 мАч, который обеспечивает на 80% большее время автономной работы в режиме разговора по сравнению с предшественником и поддерживает технологию быстрой зарядки. Он имеет размеры 139,3 x 69,6 x 8,5 мм и весит 144 г.