红米Note使用了5.5寸720p IPS全贴合屏幕，分辨率为1280x720像素，采用了全贴合屏幕，有利于控制机身厚度。而小米3配备了夏普/LG的全高清IPS屏幕，采用OGS全贴合工艺，屏幕尺寸为5英寸，分辨率为1080P，441PPI。此外也为屏幕配备了流行的超灵敏触摸和湿手操作技术，屏幕采样达到140点/秒。
红米Note标准版搭载1.4GHz主频联发科MT6592M八核处理器，拥有1GB RAM内存，而红米Note增强版搭载1.7GHz主频联发科MT6592八核处理器，拥有2GB RAM内存。此外红米Note还拥有8GB存储空间，支持最大32GB扩展卡。而小米3采用高通骁龙600 MPQ8064处理器，四核1.7GHz，2GB超大内存，8GB高速闪存。
红米Note搭载MIUI V5操作系统，基于Android4.2深度定制，连续150周升级，优化1000项功能，完美兼容原生Android游戏与应用。而小米3的操作系统是基于Android 4.2.1的MIUI V5。
红米Note采用了1300万像素背照式相机和500万像素前置摄像头，配备28mm大广角相机，拍摄视野更大，聚会合影也更容易同时拍下所有朋友。而小米3代配备了1300万像素的堆栈式摄像头，配备了双LED补光灯，为堆栈式传感器，F2.2光圈加上28mm广角，拍摄基础能力仍然不俗。支持最大4128×3096分辨率照片拍摄。