Thay đổi lớn nhất là màn hình hiển thị: XZ3 cung cấp bảng điều khiển OLED 6 inch 2880 x 1440 pixel lớn hơn với tỷ lệ khung hình 18:9, thay vì màn hình LCD 5,7 inch, 2160 x 1080 của XZ2. XZ3 cũng có pin lớn hơn một chút, ở mức 3330 mAh thay vì 3180mAh của XZ2. Một điểm khác biệt nữa là XZ3 sẽ lên kệ với phiên bản Android 9.0 Pie mới nhấ mới nhất.
Phần còn lại của phần cứng 2 thiết bị tương đối giống nhau với bộ vi xử lý Snapdragon 845, RAM 4GB, bộ nhớ trong 64GB, đầu đọc dấu vân tay ở mặt sau và thiết kế kính cong. Các máy ảnh chủ yếu là giống nhau - một camera phía sau 19 megapixel, có khả năng quay video 4K HDR và chuyển động chậm 960fps. Camera selfie ở mặt trước có độ phân giải 13 MP với chức năng quét khuôn mặt 3D.
Sony cũng chào hàng các tính năng AI mới cho XZ3. Nổi bật nhất là Side Sense, khi bạn chạm vào cạnh của điện thoại sẽ xuất hiện một menu ngữ cảnh mới chứa đầy đủ các ứng dụng để mở dựa trên thói quen của người dùng. Ngoài ra còn có tính năng Smart Launch có thể phát hiện khi nào bạn cầm điện thoại nằm ngang để khởi chạy ứng dụng camera.
Xperia XZ3 sẽ được bán vào tháng 10 với giá khoảng 900 USD.