自小米官方公布了小米MIX 3的正面照之后，小米MIX 3的背面谍照也出现在了网上。据微博数码博主宋x3爆料，一张疑似小米MIX 3后壳谍照曝光。从照片上来看，小米MIX 3的机身背面采用类似小米6那种弧度设计，后置双摄，后背有指纹识别模块，目前已知有蓝色及黑色配色。

小米MIX 3采用了滑盖式设计，前置2400万像素柔光双摄，得益于这种结构，小米MIX 3的屏幕边框可以变得更窄，特别是上额头的边框，这次小米MIX 3的下巴宽度也有所收窄。

值得注意的是，小米MIX 3左侧出现了单独的硬件按钮，很可能就说之前曝光的唤醒小爱同学的专属小爱按键。