vivo X3在外观设计方面延续了此前vivo X1的设计风格，背部为三段式，后壳采用金属材质，摄像头有少许凸出。该机有风尚蓝和极光白两种配色可选，其中风尚蓝款机身最薄处仅有5.75毫米，而极 光白款则为5.95毫米。步步高vivo X3首次应用了Smart Wake(智能唤醒)体感技术，用户可以在锁屏状态下，不通过解锁操作，直接打开常用的功能。

硬件配置上，vivo X3采用5英寸1280×720分辨率IPS显示屏，搭载1.5GHz MT6589T四核处理器，内置1GB运行内存和16GB存储空间，800万像素F2.2光圈主摄像头，500万像素88度广角前置摄像头，内置2000mAh电池。