XZ3(BLACK)6型でアスペクト比18:9、解像度2,880×1,440ドット(QHD+)の有機ELディスプレイを採用。ノッチ(切り欠き)は採用しない。mobile」を、有機ELディスプレイに最適化。BRAVIAをリファレンスとして画質チューニングを行なっている。これにより、ピーク輝度を向上し、光沢なども忠実に表現可能としている。mobile、高コントラスト技術のダイナミックコントラストエンハンサーを搭載。10とHLG(ハイブリッドログガンマ)をサポートする。本体デザインは、前面と背面に3D曲面ガラスを採用し、手になじむ滑らかな曲線を表現。筐体部のアルミ素材も変更し、新たに7,000番台の素材を使用。フレームは最薄部3mmながら高い強度を確保している。曲面ガラス採用18:9の縦長デザインに合わせて、新たな操作方法「サイドセンス」を採用。片手持ちの状態で側面部分を親指で軽く2回指でタップすると、よく使うアプリの一覧がウィジェットのように小画面で立ち上がり、そこから選んで起動できる。左右どちらの手でも利用可能で、右手で持つときは左側面、左手の時は右側面のみタップに反応するため、意図しない動作を防げるという。サイドセンスで表示されるアプリは8個で、ダブルタップした場所に合わせて押しやすい位置に表示。使用履歴や時間帯などに応じてAIが判断して自動で表示が並び替わる。手動で設定すれば、最上部3つのアプリは好みのものに固定できる。3つのクイック設定も配置。独自の予測エンジンで、ユーザーの使用を予測して表示する。予測エンジンは独自のアルゴリズムを使用し、過去の使用履歴(最大7日間)、曜日と時刻、アプリ同士の関連性(Instagramを見た後にFacebookをよく見るなど)、場所推定(自宅でWi-Fiオン、通勤中にYouTubeを観るなど)などで判断する。そのほか、サイドセンスの操作として、スライドしてバックキーの役割をしたり、ダブルタップでカメラ起動することなどが可能。カメラ起動中は、側面を指で2回タップすると写真を撮影可能。動画の場合は録画開始/停止ができる。シャッターチャンスを逃さずカメラ起動。Eyeカメラシステム。HDRビデオ撮影に対応する。960fpsのスーパースローモーション映像をフルHD解像度で撮影できる。背面のメインカメラ急なシャッターチャンスを逃さず撮影できるという「スマートカメラ起動」も採用。スリープ状態から画面を横向きにして持ち上げると、動きを感知して自動でカメラのモードになる。画面中央に円い窓が表示され、そこをタップするとカメラが起動。円が出た状態で、カメラキーをクリック、または本体側面(横向きにした時の上面)を2回タップすると、シャッターを切れる。横向きにして持ち上げるとカメラをすぐ起動できる前面カメラは1,300万画素で、「ポートレートセルフィーモード」を搭載。背景のボケや、美肌、肌の明るさ、目の大きさ、輪郭補正のそれぞれを調整できる。自分の顔などを撮って、立体的なアバターが作れる「3Dクリエーター」も進化。前面/背面カメラどちらでも撮影でき、表情変化も付けられるようになった。カメラ操作画面は、写真とビデオを切り替える画面UIとし、マニュアルやスーパースローモーションなど、他の機能は全てMODEボタンに集約した。display」機能を採用。Hello!、スパイダーマンなどの画像のほか、手持ちの写真を切り抜いて表示することなども可能。アルバムアプリからのランダム再生や、最近撮った写真の再生、以前訪れた場所への再訪時に過去の思い出の写真を再生するといったことも可能。内蔵ステレオスピーカーは、XZ2比で音量を20%アップした。メモリは4GB、ストレージは64GB。microSDカードスロットを備え、512GBまでのカードが利用可能。バッテリは3,330mAhに大容量化。有機ELの採用や高画質化を行ないつつ、連続使用時間はXZ2と同等を維持したという。ワイヤレス充電のQiにも対応している。外形寸法は158×73×9.9mm(縦×横×厚さ)、重量は193g。