MIX 3以滑蓋全屏設計，陶瓷外殼獨有寶石藍配色，又稱「霽藍」，指雨後初晴天空的顏色。
小米MIX 3正式發佈，採用了滑蓋設計，配合磁的動力滑軌，營造出全屏視野。前置的雙攝隱藏在滑蓋之後，但手機仍相當纖薄，減小淨空區定制天線調節，屏佔比高達93.4%，正面為6.39英寸19.5:9的三星AMOLED屏幕。
滑軌耐用程度可能引起疑問。小米強調，MIX 3磁動力滑軌，採用稱為「磁王」釹鐵硼永磁鐵，公佈的滑蓋推屏使用壽命，可達30萬次以上，高於彈簧滑蓋手機10萬次。
雖然設計原創性，跟華為榮耀Magic2有爭論，觀感上滑蓋應比電動彈出的攝鏡耐用。 MIX 3滑蓋可像諾基亞經典一樣；以滑動接聽來電，還可在推動時調出工具抽屜，內含常用功能，也可自行定義，呼叫特定的APP，推動一下即可隨時跳轉。玩遊戲時，滑屏操作也能啟動遊戲助手，實現一鍵截圖、錄屏、屏蔽消息提醒等功能，還可懸浮顯示多種應用，方便回覆消息時也不影響遊戲。
MIX 3採用前後雙攝，DxOMark拍照評分為108，繼續採用了與小米8的1200萬後置AI 雙攝模組，支持兩倍光學變焦和四軸光學防抖；主攝為Sony感光元件IMX363支持Dual PD極速對焦，1.4μm大像素夜拍；小米MIX 3獲DxOMark評測中取得108分。
針對夜晚拍照時進光量低、快門速度慢、容易抖動拍虛常見問題，MIX 3利用AI智能測光、AI防抖自動校準、硬件多維多幀降噪、多重長曝光等8項技術，即使是手持也可拍出超級夜景，按下快門即可定格夜色，提升夜晚拍照成片率。
MIX 3支援960幀慢動作攝影，用於運動或兒童跳躍場景，高速拍攝展現瞬間訊息；並搭配AI智能配樂功能，自動分析視頻內容，智能配上背景音樂，提供多款音效挑選，建立短視頻格式，一鍵分享至社交媒體平台。
MIX 3也是首款採用前置雙攝的小米。主攝採用Sony的IMX576感光元件，白天拍照時可用盡2400萬解析力；夜晚利用像素四合一技術，合成1.8μm大像素，。搭配200萬像素獨立景深副攝後，小米MIX 3在自拍時可精準識別畫面層次、物體距離及邊緣，虛化效果更真實、準確，更能支持前置視頻實時虛化，配合定制柔光燈實時呈現夢幻般的虛化效果。
MIX 3延續小米MIX 2S的陶瓷彩色傳統，從故宮博物院國寶得到啟發，推出全新寶石藍配色，又稱「霽藍」，指雨後初晴天空的顏色；在傳統陶瓷工藝中，寶石藍釉因其工藝複雜程度被奉為上品，又被稱為國寶之色；每一塊小米MIX 3的寶石藍機身都經歷上千次驗證，每一次驗證都需要經歷52天的周期。
MIX 3首次採用7075-T651鋁合金製造中框，同類產品中強度最高，以往主要用於航空航天事業。通過精細掃描嚴密控製陶瓷機身與金屬邊框的間隙，小米MIX 3的機身銜接縫隙僅0.15mm；滑蓋上下兩部分間隙，亦僅有0.4mm，相比傳統滑蓋結構手機縮小了50 %以上。
MIX 3也是附贈10W無線快速充電底座；超級聽筒音量，提升音量達27%，處於嘈雜環境也能聽清講話。
MIX 3將於11月1日發售。6GB+128GB版本售價人民幣3,299元，8GB+128GB版本售價人民幣3,599元，8GB+256GB版本售價人民幣3,999元，10GB+256GB故宮特別版售價人民幣4,999元，香港發售詳情則稍後公佈。