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/秒。而iPhone5采用的是4.0英寸大的电容屏，支持多点触控和多页主屏切换，采用IPS主屏材质，分辨率为1136x640像素。iPhone5的厚度仅为7.6mm，重量仅为112g。
小米3采用高通骁龙600 MPQ8064处理器，四核1.7GHz，2GB超大内存，8GB高速闪存。而iPhone5采用的是苹果A6处理器，主频为1.5GHz(双核)。内置内存为1GB RAM，机身内存最大可达64GB ROM，可以保持流畅的程序运行和切换。
小米3的操作系统是基于Android 4.2.1的MIUI V5。而iPhone 5预装最新的iOS 6操作系统，带来200多项全新功能。
小米3代配备了1300万像素的堆栈式摄像头，配备了双LED补光灯，为堆栈式传感器，F2.2光圈加上28mm广角，拍摄基础能力不俗。支持最大4128×3096分辨率照片拍摄。iPhone5摄像头支持1080p HD 高清视频，更先进的视频防抖动功能有助防止镜头晃动，面部检测可识别多达10张面孔。前置摄像头可进行FaceTime 视频通话，并加入支持3G数据视频网络。