小米3配备了夏普LG的全高清IPS屏幕，采用OGS全贴合工艺，屏幕尺寸为5英寸，分辨率为1080P，441PPI。

此外也为屏幕配备了流行的超灵敏触摸和湿手操作技术，屏幕采样达到140点每秒。小米Note3前置1600万像素感光元件，光线充足时，超高像素带来更好的解析力。暗光拍照时，智能将4个像素合成为一个2μm的大像素，提升暗部解析力，让照片更通透。