小米note3上市時間為2015年11月24日。
小米note3復刻了小米6的設計，四曲面玻璃機身，但機身中框由不銹鋼換成了7系航空鋁，盡管屏幕更大，但重量相對小米6反而輕了5克，相對iPhone7Plus輕了25克。
小米Note3支持了基於AI算法開發的人臉解鎖功能，匹配精度更高，安全性更好，搭載1600萬高像素前置鏡頭，支持更加有針對性的人工智能算法美顏。
小米note3相機優點：
小米Note3采用與小米6壹樣的雙攝模組，也就是1200萬像素廣角攝像頭，加1200萬像素長焦攝像頭的組合，支持2倍光學變焦、四軸光學防抖和人像拍攝，值得壹提的是，小米Note3加強了人像拍攝的算法，官方宣稱小米Note3的人像拍攝比小米6更美。
采用5.5英寸全高清顯示屏，配備3500mAh大容量電池，采用和小米6相同的廣角鏡頭+長焦鏡頭的雙攝方案，雙1200萬像素。