华为荣耀3X配备了5.5英寸的IPS屏幕，分辨率为720p，机身尺寸为149.5*77.4*8.9mm。而小米3配备了夏普/LG的全高清IPS屏幕，采用OGS全贴合工艺，屏幕尺寸为5英寸，分辨率为1080P，441PPI。此外也为屏幕配备了流行的超灵敏触摸和湿手操作技术，屏幕采样达到140点/秒。
华为荣耀3X内置了联发科MT6592八核处理器，主频为1.7GHz，2GB RAM，GPU为ARM Mali 450。并支持“智能多任务处理”，可以针对各种不同应用智能分配各个核心的运算能力，像一些大型游戏玩起来也不会出现卡顿的状况。而小米3采用高通骁龙600 MPQ8064处理器，四核1.7GHz，2GB超大内存，8GB高速闪存。
华为荣耀3X采用安卓4.2系统。而小米3的操作系统是基于Android 4.2.1的MIUI V5。
华为荣耀3X采用索尼1300万像素摄像头，F/2.2大光圈，这对于夜拍的进光量提升效果理应显著，再通过“智像”图像处理引擎的多项专利技术，轻松实现高画质拍摄。留声拍照依然沿用。小米3代配备了1300万像素的堆栈式摄像头，配备了双LED补光灯，为堆栈式传感器，F2.2光圈加上28mm广角，拍摄基础能力仍然不俗。支持最大4128×3096分辨率照片拍摄。