Смарт-часы Xiaomi GTS 3 графитово-черного цвета в алюминиевом корпусе оснащены силиконовым ремешком, длину которого можно отрегулировать от 155 мм до 218 мм. Корпус часов водонепроницаемый при давлении воды до 5 бар. Диагональ экрана — 1,75 дюйма, разрешение — 450х390 пикселей. Экран покрыт закаленным ударопрочным стеклом. У устройства есть функция Always On Display (вывод информации при выключенном экране). Пользователь может самостоятельно сменить электронный циферблат.
Часы поддерживают работу со смартфонами Android, начиная с версии 7.0, и iOS от версии 12.0. Есть датчики измерения пульса и уровня кислорода, системы отслеживания качества сна, уровня стресса и женский календарь. Часы питаются от литий-ионного аккумулятора емкостью 250 мА*ч, который рассчитан на 20 часов в режиме активного использования.