В плане внешности аппарат получился ближе к семейству U10/U20 этого же производителя, поскольку у него 2.5D-стеклом закрыта не только лицевая, но и задняя панель. В остальном же описывать дизайн M3X не имеет смысла — на фото видно, что перед нами типичный Meizu.

Смартфон построен на базе однокристальной системы MediaTek Helio P20 с восьмиядерным 2,3-ГГц процессором и графикой Mali-T880. Объёмы памяти варьируются: версия с 32-Гбайт встроенным накопителем поставляется с 3 Гбайт ОЗУ LPDDR4, а в 64-Гбайт варианте предлагается 4 Гбайт «оперативки».
Дисплей устройства выполнен по технологии IPS и имеет разрешение 1920 × 1080 точек при диагонали 5,5 дюйма, в результате чего его пиксельная плотность равна 403 ppi. Под экраном находится физическая «домашняя» клавиша, в которую встроен сканер отпечатка пальца.

Фотографические возможности Meizu M3X обусловлены используемым в нём модулем с 12-Мп сенсором, диафрагмой f/2,0, фазовым автофокусом и двухтоновой светодиодной вспышкой; а также фронтальной 5-Мп камерой.
Прочие спецификации Meizu M3X включают аккумулятор ёмкостью 3200 мА·ч, функцию ускоренной зарядки, беспроводные интерфейсы Wi-Fi 802.11b/g/n и Bluetooth 4.1 LE, толщину 7,4 мм, вес 165 граммов и порт USB Type-C. Новинка будет продаваться в Китае по цене от 1699 юаней ($247) в чёрном, белом, золотом и синем цветах.