Poco X3 Pro поставляется в пластиковом корпусе с текстурированной задней крышкой. Аппарат защищен от воздействия пыли и влаги по стандарту IP53. Диагональ дисплейного модуля DotDisplay составляет 6,67 дюймов. Показатель разрешения – 2400х1080 пикселей, средний уровень яркости – 450 nit. В зависимости от типа контента система автоматически подбирает оптимальный показатель частоты обновления экрана в пределах 30-120 Гц. Уровень чувствительности сенсора варьируется от 50 до 240 Гц. Экран прикрыт закаленным стеклом Corning Gorilla Glass 6. Реализована поддержка технологии L1 Widevine.
Работа телефона Poco X3 Pro организована на процессоре Qualcomm Snapdragon 860, созданном по 7-нм техпроцессу. Максимальная скорость ядер Kryo 485 достигает 2,96 ГГц. Для обработки графических изображений задействуется ускоритель Adreno 640. Разрешение основного фотомодуля – 48 мегапикселей, широкоугольного датчика с углом обзора 119° - 8 мегапикселей. Для размытия фона на портретах используется 2-мегапиксельный датчик, а для получения макрофото – сенсор на 2 МР. Максимальное разрешение при видеосъемке – 4К при 30 кадрах в секунду. Автономная работа смартфона Xiaomi Poco X3 Pro обеспечивается за счет аккумуляторной батареи на 5160 мАч. Для зарядки используется зарядный блок мощностью 33 Вт, который идет в комплекте.