Xperia Z3 menggunakan prosesor quad-core 2.5GHz chipset Snapdragon MSM8974AC 801, RAM 3GB dengan GPU Adreno 330. Tidak menggunakan layar 2K seperti yang dirumorkan sebelumnya, Sony masih mengandalkan layar 5,2 inci dengan resolusi Full HD 1080p dan baterai 3,100mAh pada Xperia Z3.
Tersedia dalam 4 warna pilihan, hitam, putih, silver-green dan copper, Z3 masih juga masih mengandalkan desain Omnibalance. Bedanya dari segi dimensi Sony mampu memangkas sekitar 1mm dari semua sisi serta 11gram lebih ringan dari pendahulunya, sehingga jelas Xperia Z3 akan lebih ringan dan lebih tipis dari Xperia Z2.
Berbeda dengan Xperia Z3, Xperia Z3 Compact justru merupakan sekuel dari Xperia Z1 Compact. Meneruskan tradisi smartphone andalan, Z3 Compact merupakan versi yang lebih kecil dari Xperia Z3, namun dengan prosesor dan chipset grafis yang sama kuatnya.
Tidak sama dengan luas layar seri Z1 Compact, Z3 Compact sedikit lebih besar dengan 4,6 inci. Menggunakan resolusi yang sama 720p, Sony malah mengurangi dukungan RAM menjadi ke 2GB dibandingkan flagship Xperia Z3.
Dari sisi kekuatan baterai, Sony Xperia Z3 Compact lebih besar dengan 2,600mAh dibandingkan kapasitas 2,300mAh yang ditemukan pada Xperia Z1 Compact.
Desain Omnibalance juga masih kental ditemukan pada Z3 Compact, The Z3 Compact menawarkan pilihan warna hijau, oranye, hitam dan putih.