Le Leica Q3 est un appareil photo compact haut de gamme doté d'un capteur plein format de 60 mégapixels. Il offre une sensibilité ISO allant de 50 à 100 000, ce qui le rend très performant en basse lumière. Son objectif fixe de 28 mm f/1,7 est stabilisé et permet de recadrer les images à 35, 50, 75 et 90 mm, avec une définition respective de 39, 19, 8 et 6 mégapixels​.

Le viseur OLED de 5,76 millions de points et l'écran LCD tactile inclinable de 3 pouces facilitent la prise de vue sous différents angles. Le Q3 propose également un autofocus hybride à détection de phase et de contraste, garantissant une mise au point rapide et précise. Il peut enregistrer des vidéos en 8K à 30 images par seconde, avec des options de codec comme le H.265 et Apple ProRes​.

Pour la connectivité, le Leica Q3 dispose de ports USB-C et HDMI Type D, ainsi que de la connectivité sans fil via Bluetooth 5.0 et Wi-Fi compatible avec les bandes 2,4 GHz et 5 GHz. L'appareil est compatible avec l'application Leica FOTOS pour une gestion facile des photos et vidéos​.

Le Q3 est résistant aux intempéries avec une certification IP52, ce qui le protège contre la poussière et les éclaboussures d'eau. Il est également compatible avec divers accessoires tels que le repose-pouce, les poignées et les socles de recharge sans fil.