PlayStation 3 ハードウェア
コントローラの新要素は、アナログスティックの精度向上（8ビットから10ビットへ）、R2/L2ボタンのトリガー化、3軸加速度と3軸回転（前後左右傾き・左右振り）を検出する6軸検出システム「モーションセンサー」で、より直感的に操作できる。従来あった振動機能は搭載されていないが、以前の感圧入力機能も引き続き搭載され、DUALSHOCK 2は172gだったが136gへの軽量化も実現している。ただし、初期に製造されたDUALSHOCK 3やSIXAXISはトリガーの誤動作が頻繁に発生しやすい問題も存在した。本体の初期設定にもコントローラーは必須となる。
なお、SIXAXISに振動機能が搭載されない理由として、当初は開発担当者のインタビュー上で「モーションセンサーとの併用が技術的に難しいため」であるとされていたが、後にSCEA（SCEのアメリカ法人）のCEOのインタビューで「技術的には可能だったが、価格が高くなるため戦略的な問題を理由に外した」と訂正されている。
SIXAXIS（DUALSHOCK 3）は拡張アタッチメント用の端子が搭載されていないため、充電キットやキーパッドをコントローラー上に搭載する場合はUSB Mini-B端子を経由する必要がある。また、充電はUSBのACアダプターとコントローラーを接続するだけでは不可能である。この仕様はDUALSHOCK 4、DualSenseでも同様である。PS Vita（Vita TVを除く）では本体に付属する専用のACアダプターを経由すること、または充電専用のMicroBケーブルを使用することで充電が可能である。
DUALSHOCK 3
→詳細は「DUALSHOCK § DUALSHOCK 3」を参照
2007年11月11日より、「SIXAXIS」にフォースフィードバック機能（振動機能等）を追加した「DUALSHOCK 3」が発売された。振動機能は、既に発売されている一部ソフトに対しても、ネットワークを利用したアップデートで対応した。2008年10月発売の80 GBモデル以降は標準で同梱されている。2011年6月より発売されたCECH-3000シリーズでは、PS3コントローラの裏面表記変更、USB接続による電圧を追記（DC 3.7 V/300 mAからDC 5 V/500 mA）。旧DUALSHOCK 3と新DUALSHOCK 3は裏面のシール、またはトリガー部分の切れ目で判別が可能である。型番は無印のバージョンと改良版のA1型、A2型が存在し、基板の小型化やトリガーの耐久性に関する大幅な改良が加えられたのはA2型のみである。
重量は約193 gで、振動モーターの追加のみでSIXAXISの136 gやDUALSHOCK 2の172 gを上回る。
SCEがマニュアルや公式サイト上で公開しているデータに基づく。システムソフトウェアのアップデートにより拡張された仕様も含む。クロック周波数・性能の数値は2006年のE3で発表されたもの。2006年のE3以降は公式には発表されていない。
CPU
Cell Broadband Engine
クロック周波数 - 3.2 GHz
1基のPowerPCベース 64ビットコア（PPE）
1基のVMX ベクトルユニット（PPEに内包）
512 KB 共有L2キャッシュ
8基のSPE（うち1基は冗長性確保のため非使用（つまり不良コアが1基あっても品質に影響がない。詳しくは後述）。またOS用に常時1基が確保されているため、アプリケーションが使用可能なのは6基）。
7基の128 bit 128 SIMD GPRs
7基の256 KB SRAM（各SPE用）
浮動小数点演算性能 - 218 GFLOPS
GPU
RSX Reality Synthesizer - NVIDIAとの共同開発であり、GeForce 7800 GTX（G70）がベースだが、メモリバスなどの仕様が異なる。
描画コア＋512 Mbit GDDR3 SDRAM x4枚。
クロック周波数 - 500 MHz
ユニット数 - 24PS/8VS/8ROP
メモリインターフェイス - 128 bit
浮動小数点演算性能 - 224 GFLOPS
フルハイビジョン（最大1080p） x2 チャンネル
汎用プログラマブル並列浮動小数点シェーダーパイプライン
メモリ
主メモリ - 256 MB XDR DRAM @ 3.2 GHz
VRAM - 256 MB GDDR3（128 bit）@ 650 MHz
システム転送速度
主メモリ - 25.6 GB/s
VRAM - 22.4 GB/s
FlexIO
RSX - 20 GB/s（write）+ 15 GB/s（read）
サウスブリッジ - 2.5 GB/s （write）+ 2.5 GB/s（read）
サウンド
デコード、エンコードともにすべてソフトウェア処理（Dolby、DTSコーデックとLPCMサラウンドの相互変換はメディアディスク再生時のみ）
PS2ソフトのDolby Digital/DTS音源の出力も対応。ただし、S/PDIF出力のみ対応。
PS3ソフトはDolby Digital/DTSまたはLPCM5.1ch、LPCM7.1ch、LPCM2chのみ対応
デコード
Dolby TrueHD（最大7.1chまで Blu-ray Disc再生時）
DTS-HD Master Audio（最大7.1chまで Blu-ray Disc再生時、CECH2000以降のみ対応）
DTS-HD High Resolution Audio（最大7.1chまで Blu-ray Disc再生時、CECH2000以降のみ対応）
Dolby Digital（最大5.1ch（EXの場合疑似6.1ch）まで ゲームプレイ時 Blu-ray Disc再生時 DVD-Video再生時）
Dolby Digital Plus (最大7.1ch、PS3本体にデコード表記が正式に追加されたのはCECHL以降）
DTS Digital Surround（最大5.1ch（ES Discrete/Matrixの場合6.1ch）まで ゲームプレイ時 Blu-ray Disc再生時 DVD-Video再生時）
Linear PCM（最大7.1chまで ゲームプレイ時 Blu-ray Disc再生時 DVD-Video再生時 CD-DA再生時）
AAC（最大5.1chまで Blu-ray Disc再生時 Torneのエクスポート動画ファイルの再生時など）
MP3（最大2.0chまで 音楽ファイル再生時）
ATRAC3 plus（最大2.0chまで ウォークマンシリーズからインポートした音楽ファイル再生時）
エンコード
Dolby Digital（最大5.1ch ゲームプレイ時）
DTS Digital Surround（最大5.1ch ゲームプレイ時）
ディスクメディア
CD
物理フォーマット - CD-ROM、CD-R、CD-RW、SACD Hybrid（CD層）、DualDisc（音楽専用面）
アプリケーション - PSソフト、PS2ソフト（一部モデルのみ）、CD-DA
DVD
PS2と異なり、すべての材質の録画用DVDに完全対応
物理フォーマット - DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW
アプリケーション - PS2ソフト（一部モデルのみ）、DVD-Video（DualDiscも対応）、DVD-VR（CPRM対応）、DVD+VR、AVCHD
Blu-ray Disc (BD-ROM、BD-R、ver 2.0以降のBD-RE、Blu-ray 3D、24fps出力にバージョンアップで対応)
AACSキーは本体フォームウェアの更新で対応
物理フォーマット - BD-ROM、BD-R、BD-RE
アプリケーション - PS3ソフト、BD-Video（BDMV）、BDAV、Blu-ray 3D
Super Audio CD（CECHA/CECHBのみ）、規格に沿ったDSDディスク
コントローラ（SIXAXIS / DUALSHOCK 3 / PlayStation Move モーションコントローラ / PlayStation Move ナビゲーションコントローラ/リモートコントローラー（旧型番と新型番）/ワイヤレスキーボード/ワイヤレスマイク/Pulseヘッドホン（海外のみ））
Bluetooth （最大7台、PSP go以降とは異なり、無線スピーカーは使用できず、スピーカー系のBluetooth周辺機器はすべてボイスチャット用ヘッドホンとみなされる。）
USB（有線接続）
Wi-Fi（PSP）
Network（over IP）
AV出力
解像度 - 480i, 480p, 720p, 1080i, 1080p（一部アプリケーション使用時は2160p対応。他のシステム使用時はWXGA, SXGA, WUXGAに対応。いずれもHDMI出力の場合のみ）
アナログ出力 - AVマルチ×1（RF、コンポジット、S端子、D端子、SCART端子、VGA端子）
デジタル出力 - HDMI 1.3a出力×1（Deep Color（12bit）、x.v.Color（xvYCC）、3D映像対応 | HDR10、ドルビービジョン、ALLM、VRR、120fpsは非対応）
デジタル音声出力 - S/PDIF 光デジタル 角型×1
メディア再生機能
動画 - MPEG-1、MPEG-2 PS/TS、H.264/MPEG-4 AVC、MPEG-4 SP、DivX、WMV、AVCHD
音楽 - ATRAC（.oma .msa .aa3）、AAC（.3gp .mp4）、 WMA （.wma）、 MP3（.mp3）、リニアPCM（.wav）
静止画 - JPEG、GIF、PNG、TIFF、BMP