配备一颗高通骁龙820 SoC、6GB LPDDR4记忆体以及64GB的内建存储空间，不过荧幕仍然维持在5.5英吋的大小、1080p的解析度水准，并且是一加首次採用OLED荧幕。除此以外，一加3还载有在前一代一加手机2上没有的功能，像是快速充电技术以及近场通讯。也因如此，一加2缺少近场通讯功能则令一些购入了一加手机2的用家表达了不满意见，因为这个功能在最早的一加手机上是标准配备。
技术规格.
硬体.一加3採用了类似HTC One M9的金属背面机身设计，使用的