小米手機3采用了全球首發的NVIDIA Tegra 4和高通驍龍800最新版。
8x74AB系列中的8274AB 頂級四核處理器，(8974AB支持4G，8274AB支持聯通3G，即WCDMA.)采用超靈敏觸控5英寸1080p顯示屏，搭載3050mAh鋰離子聚合物電池，索尼1300萬像素相機，飛利浦雙LED閃光燈，標配NFC及雙頻WIFI，8.1毫米超薄機身。16G版僅售1999元。64G版售2499元。
2013年9月5日下午2點，小米公司在北京國家會議中心舉行新品發布會，正式發布其新壹代產品小米手機3。2013年9月9日移動版工程機開賣，10月15日移動版正式機上市。 2014年1月8日，聯通版小米手機3（行貨）在中國聯通官網中開始預約，合約價為2199元（含手機+最高2199元話費，合約期分為24個月和30個月兩種），配件為：電池、充電器、耳機和數據線等。聯通版小米手機3是壹款配備了高通驍龍800ab處理器的四核智能手機
外觀：采用鎂鋁合金壹體框架壓鑄成型，機身厚度為8.1mm，機身側邊加入弧線型設計，與Lumia機型外觀較為接近，與前兩代的圓潤機身有著很大的區別。
處理器：有高通驍龍800和NVIDIA Tegra 4兩種版本，驍龍800版對應的是中國聯通的WCDMA和中國電信的CDMA2000網絡，而Tegra 4版本則專屬中國移動的TD-SCDMA網絡。
內存：保留了小米2/2S的2GB RAM，機身存儲提供16GB和64GB兩種版本。同時，小米手機3配備2GB LPDDR3運行內存，提供16GB eMMC4.5高速閃存，進壹步提升了I/O性能。
米3
攝像：采用的攝像頭組合為1300萬像素主攝像頭+200萬像素前置攝像頭的組合，主攝像頭的光圈為f/2.2，配備飛利浦雙LED閃光燈，最高可支持1300萬像素每秒連拍10張。同時，小米3還支持NFC與米Hi-Fi等功能。
屏幕：采用的是來自夏普和LG的高清IPS視網膜屏幕，屏幕尺寸提升至5英寸，分辨率提升至1080p級別，每英寸像素數達到441PPI，與此前小米2/2S的342PPI相比有著大幅的升級。為了解決大屏和更快處理器帶來的能耗壓力，小米手機3將電池容量增加至3050mAh。
其他：可以快速GPS定位，實現瞬間抓星，並且保存7天衛星軌跡，再次連接時可以更快搜星。基於Android系統開發的MIUI則升級為MIUI V5版本，該版本將支持超大文件傳輸等功能。（超大文件傳輸功能來自聯想茄子快傳
發布日期：2013年9月5日
價格區間：16GB 1999/64GB 2499
手機顏色：雅黑色、玫紅色 / 純白色 / 明黃色 / 銀灰色
手機類型：3G手機，智能手機，拍照手機，時尚手機
外觀設計：直板
操作系統：MIUIV5（基於Android 4.3 Jelly Bean）
主屏尺寸：5.0英寸 1920*1080p
手機尺寸：144mm×73.6mm×8.1mm
手機重量：145g
主屏材質：in-cell
觸摸屏：電容屏，多點觸控
屏幕像素密度：441ppi
網絡模式：GSM，WCDMA，TD-SCDMA
數據業務：GPRS，EDGE，HSDPA
支持頻段：2G：GSM 850/900/1800/1900
3G：WCDMA 900/2100MHz/TD-SCDMA
鍵盤類型：虛擬QWERTY鍵盤
攝像頭像素：1300萬像素
其他特性：NFC功能，雙頻WIFI，雙LED閃光燈
是否需要剪卡：不需要
硬件參數
核心數：四核
CPU型號：中國移動版NVIDIA Tegra 4、中國聯通/中國電信版高通驍龍800
CPU頻率：NVIDIA Tegra 4 1843MHz /高通驍龍800 2333MHz
RAM容量：2GB LPDDR3大內存
ROM容量：16GB eMMC4.5高速閃存
電池容量：3050mAh（不可拆卸）
市場售價
16GB版小米3售價1999元。
64GB版小米3售價2499元。
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