紅米3X擁有觸感圓潤、舒適的金屬機身以及貼合手掌的背部弧形收邊。同時和紅米3S相比,3X還增加了4個高光亮邊,優雅得勾勒出機身輪廓,正面、背面都能看到光線游走在機身上。金色版通體金色渾然一體,銀色版配以白色正面,簡約純凈,還有正面黑色的時尚灰版,每一個版本都個性鮮明。其采用鎂合金材質作為機身內部的架構,即使手機發生碰撞,也能更好的保護內部元器件,同時鎂合金材質輕盈的特性,讓紅米3X在內置了4100mAh大電池的情況下僅146g重、機身厚度僅8.5mm。