腾讯黑鲨3S配备6.67英寸三星AMOLED屏幕，钻石像素排列，E3发光材料，DC调光，HDR10+认证。支持全局120Hz屏幕刷新率，270Hz触控采样率，17ms触控响应速度，刷应用、看视频、玩游戏全覆盖。整机对称设计，具备玻璃外壳、金属边框、纳米微雕工艺。天云黑、水晶蓝两种配色。黑鲨还是全球首家采用MEMC智能运动插帧补偿技术的游戏手机厂商，腾讯黑鲨3S采用第5代独立图像处理芯片，支持120帧MEMC视频插帧技术，支持弹幕视频双路插帧补偿技术，享受全场景插帧体验。该机还首创游戏帧率同步技术，联合腾讯SolarCore，共同解决高帧率游戏在高刷屏上的卡顿问题，支持13款120Hz游戏，是目前市面上支持高帧率游戏最多的手机。搭载高通骁龙865处理器，全系标配UFS3.1高速闪存，全系标配LPDDR5内存，安兔兔跑分：666280。业内首创磁盘加速器，首次将PC的虚拟内存盘技术应用到手机领域，令游戏和应用体验更流畅。中置主板设计，游戏横握区无热源，创三明治”液冷散热系统，处理器、5G芯片、充电电路分区布局，关键热源互不影响，散热能力更强劲。其他方面，腾讯黑鲨3S内置4720mAh大容量双电池，首创串充并放双电池系统，65W极速闪充，12分钟充电50%，38分钟充电100%。还支持18W背部磁吸充电，游戏充电两不误。其搭载JOYUI12系统，基于MIUI12打造，支持游戏弹幕，游戏过程中，短信、微信、QQ等通知弹幕呈现；支持游戏宏，一键连招，减少重复机械动作；还支持狩猎模式，有效增强植被、地面对比，让伏地魔无处可藏。