2018年7月19日，小米公司正式发布小米Max 3。2018年7月20日上午10时正式开售。小米Max 3机身176.15（mm）X87.4（mm）X7.99（mm），重量约221g 。小米Max 3正面配备了一块6.9英寸18:9全面屏，分辨率2160 x 1080，屏占比高达85.19%，共有曜石黑、梦幻金、深海蓝三种颜色，采用全金属一体机身，配合全面屏设计。核心硬件方面，小米Max 3搭载了高通14nm八核处理器骁龙636，内存有4+64和6+128GB两个版本可选。
小米Max 3采用了双摄设计，主摄像头1200万像素，单个像素尺寸高达1.4μm，副镜头为500万像素，负责对焦和光线信息记录。小米Max 3还配备了闭环马达以及Dual PD全像素双核对焦技术，保证暗光环境也能实现更快速的对焦。 前置800万像素相机，支持单摄背景虚化，暗光环境下还可自动开启柔光灯，提升自拍效果。
小米Max 3内部可以容得下一块5500mAh超大容量电池，Max 3也是小米量产的手机中电池容量最大的机型。为了能够满足5500mAh大电量的充电需求，小米Max 3支持9V2A QC 3.0快充。除此之外，小米Max 3还升级了前代OTG反向充电功能，充电规格升级为5V/1.2A，拥有两倍于前代的反向充电性能，可为其他电子设备进行快速充电。小米Max 3还配备了闭环马达以及Dual PD全像素双核对焦技术，保证暗光环境也能实现更快速的对焦。小米Max 3还支持前置AI人脸解锁，看一眼屏幕就能瞬间解锁手机。