除了小米6以外，小米接下来期望值最高的产品就是小米Note3了。作为小米下半年的旗舰手机，小米Note3理所应当享有目前最顶级的硬件配置和更好的工业设计方案。目前已经有外媒曝光了小米Note3的渲染图，并且介绍一些大概的硬件参数信息。
目前能够确定的是，全面屏会是整个手机上游产业链的发展趋势，小米Note3也将获得更高的屏占比。从这张渲染图来看，小米Note3并未采用小米MIX的全面屏设计，不过在之前的基础上大幅增加了屏占比。此外也采用了后置双摄像头设计，其解决方案应与小米6一致。
配置方面，小米依旧采用了5.7寸AMOLED双曲面显示屏，不过具体供应商是LG还是三星还未可知。此外它还搭载了高通骁龙835处理器，配备6GB运行内存和128GB机身存储空间(或有8GB版本)、双1200万像素摄像头，支持2倍双摄变焦，前置摄像头为800万像素，其电池容量为4000mAh。
按照小米一贯的定价风格，小米Note3的售价应在3000元左右。
