小米note3是2017年9月11日小米科技在北京工业大学奥林匹克体育馆正式发布主打自拍与大屏手机，采用了和小米6相同工艺的四曲面玻璃机身。
小米note3搭载骁龙660芯片，支持两倍的光学变焦拍摄，中框采用金属材质，提供亮黑、亮蓝等配色可选，小米note3采用与小米6一样的双摄模组，也就是1200万像素广角摄像头和1200万像素长焦摄像头的组合，支持2倍光学变焦、四轴光学防抖和人像拍摄，小米note3搭载高通最新一代定位中高端市场的骁龙660八核移动平台，采用14纳米低功耗制程工艺打造，主频高达2赫兹，小米note3全系配备6GB超大运存，任务多开更流畅。