Смартфон представлений в тонкому, але міцному корпусі з полікарбонату, стійкого до механічного впливу. Розміри пристрою — 165.3 × 76.8 × 9.4 мм, вага становить 215 грамів. Poco X3 сертифікований за класом захисту від пилу й вологи IP53, тому бризки води не вплинуть на цілісність телефону. Екран покритий склом Corning Gorilla Glass 5, а по периметру корпусу встановлена металева рамка.
IPS екран з діагоналлю 6,67 дюйма і з роздільною здатністю 2400 x 1080 FHD+ підтримує частоту оновлення 120 Гц, а також має частоту дискретизації торкання 240 Гц. Передбачена технологія HDR10 і режим TÜV Rheinland Low Blue Light, завдяки чому будь-яка взаємодія з дисплеєм буде плавною, швидкою та безпечною. Співвідношення сторін екрану — 20:9, щільність пікселів на дюйм — 395 PPI, контрастність на рівні 1500:1 і адаптивна яскравість 450-620 nit оптимізують будь-який контент, дозволяючи використовувати Poco X3 для тривалого стримінгу та ігрових сеансів.
У смартфоні встановлений 8-ядерний процесор Snapdragon 732G (2 ядра з частотою 2.3 ГГц Kryo 470 Gold і 6 ядер по 1.8 ГГц Kryo 470 Silver, графічний адаптер Adreno 618), який миттєво виконує мільйони операцій. Це означає, що смартфон легко впорається з запуском вимогливих додатків та ігор, а процес розваг і перегляду буде плавним і збалансованим. Для розсіювання тепла модель підтримує технологію LiquidCool 1.0 Plus, тому Poco X3 зберігає стабільну швидкість протягом усього періоду роботи.
4 модулі камери орієнтовані на найкращий результат, тому ви можете знімати відео й фотографувати за будь-яких обставин. Основна 64 Мп камера (Sony IMX682 з розміром сенсора 1/1.73 дюйма та діафрагмою f/1.89) збереже деталізацію, а 13 Мп камера (з кутом огляду 119 і діафрагмою f/2.2) допоможе зберегти захоплюючі панорами. 2 Мп макрокамера (1.75 мкм, f/2.4) має фокусну відстань всього 4 см, а 2 Мп датчик глибини додасть вашим фото художнього розмиття фону. Для створення селфі встановлена 20 Мп камера, яка підтримує систему "супер піксель 4-в-1" і призначена для максимально реалістичних результатів на фото.