小米Max3採用了驍龍636處理器，這款處理器採用14nmLPP工藝打造，CPU方面使用Kryo260處理器架構，GPU方面使用Adreno509，充電方面支援高通QC4.0快充技術，總的來說驍龍636的整體效能符合中端處理器的水平。
作為一款介於驍龍660和驍龍630之間的產品，高通表示，驍龍636的亮點還有支援18：9比例的FHD+分辨率全面屏、支援高通的TruPalette、EcoPix色彩調節技術。
驍龍636支援14位SpectraISP，最高支援2400萬畫素攝像頭，晶片與感測器零快門延遲，並支援光學變焦。驍龍636最高支援播放192kHz/24bit的HiFi音訊，對高位元速率的音訊檔案也能無損播放。
通訊能力方面，驍龍636配備X12LTE調變解調器，下行支援3x20MHz載波聚合、256-QAM高階調製，峰值速率600Mbps；上行支援2x20MHz載波聚合、64-QAM調製，峰值速率150Mbps。
