Смартфон POCO F3 оснащен процессором Qualcomm Snapdragon 870 с тактовой частотой до 3,2 ГГц, ярким 120-Гц AMOLED дисплеем и двумя стерео динамиками с поддержкой технологии Dolby Atmos. Смартфон также поддерживает 5G и Wi-Fi 6, в наличии боковой сканер отпечатков, NFC-модуль и ИК-порт. Питает аппарат аккумулятор емкостью 4520 мАч, который обеспечивает: 268 часов в режиме ожидания, 10 часов гейминга, 14 часов просмотра видео, 149 часов прослушивания музыки. Длительное использование не навредит смартфону, ведь технология LiquidCool 1 Plus не позволит перегреться процессору даже при интенсивных нагрузках. Толщина POCO F3 не превышает 7,8 мм, что обеспечивает комфортное управление одной рукой. Смартфон получил металлический каркас, пыле- и влагозащиту IP53 и защищен от механических повреждений стеклом Corning Gorilla Glass 5.На задней панели устройства Poco F3 расположился модуль, включающий в себя основную камеру на 48 Мп, широкоугольный объектив на 8 Мп с углом обзора 119° и макросенсор на 5 Мп с фокусным расстоянием 3–7 см. Видеосъемка возможна с разрешением 4K при 30 кадрах в секунду. А фронтальный датчик имеет разрешение 20 Мп. Все камеры поддерживают интеллектуальные режимы съемки.