Z3後置新一代的2070萬像素G鏡頭，其采用瞭1/2.3英寸的Exmor RS堆棧式影像傳感器，具備超高感光度的性能。
Xperia Z3整體造型延續前作，正反面采用雙鏡面設計。但該機機身中框變化較大，采用圓潤鋁制邊框的7.3毫米超薄機身，並提供包括春雪白，曜石黑和琥珀金等多種可選色彩，僅152克的機身重量。同時支持業界領先的防水功能（IP 65/68)，可以輕松實現在雨中接聽電話，或者是在泳池裡拍攝照片和視頻。
攝像頭方面，Xperia Z3配備新一代2070萬像素1/2.3英寸Exmor RS影像傳感器，全新25毫米廣角“G鏡頭”，支持ISO 12800超高感光度，在低光環境下也可拍攝具備卓越畫質的照片。
全新索尼SteadyShot防抖技術支持Intelligent Active模式，可以對用戶在拍攝時的運動作出補償，強大的防抖功能讓用戶在拍攝照片、錄制視頻乃至4K視頻時，均可獲得流暢且穩定的畫面。
索尼Z3同時支持DSEE HX數字增強技術，提升MP3或者AAC等格式音樂的保真度，以獲得接近高解析度品質的聆聽體驗。搭配MDR-NC31EM數字降噪耳機，可將環境噪音減少98%，非常適合在忙碌的通勤環境或者嘈雜的辦公室中聆聽音樂。
同時Z3也支持NFC功能，可以與索尼耳機、電視和包括智能語音手環SWR30在內的智能穿戴設備等160餘種支持索尼一觸連接功能的產品連接。
