小米 MIX 3 5G 版早在 2018 年 10 月小米 MIX 3 發佈會中提及過，當時預定 2019 年春天推出。小米在 MWC 2019 前夕發佈了小米 MIX 3 5G 版更多細節，包括採用 Snapdragon 855 處理器以兼容高通 X50 5G 網絡數據機晶片，下載速度最高逾 2Gbps，混合冷卻系統提升最高效能。
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外殼與小米 MIX 3 沒有太大分別，陶瓷殼滑蓋機身隱藏 2400 萬+200 萬像前置鏡頭，令 6.39 吋 AMOLED 全面屏沒有任何「瀏海」、「下巴」之類感應器位置，屏佔比高達 93.4%。機背 1200 萬像雙鏡頭配防手震夜攝技術令夜攝更清晰，3800mAh 大電池支援 QC4+ 充電更快。
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小米 MIX 3 預計會在 5 月在歐洲推出，售價 599 歐元，提供黑色和藍色外殼，但未知其他市場的推出時間。
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