小米电视3使用了分离式设计，电视本身仅仅是一个大号的显示器，包含电视主板的主机部分是可插拔的，为以后的升级提供了方便。小米电视3首发的型号为60英寸大小，超薄设计，上半部分11.6mm，集成各种接口的下半部分则是36.7mm，金属背板、阳极铝边框，整体的质感不错。面板来自LG，分辨率达到了3840×2160（4K）。同时小米还为其加入了MEMC技术，据称可有效消除运动画面拖尾。