Ведение огня из пушки и спаренного с нею 7,62-мм пулемета ПКТ осуществляется с помощью стабилизированного комбинированного дневного и ночного (активно-пассивного) перископического прицела. Благодаря двухканальному прицелу, стрельбу из пушки может вести как наводчик-оператор, так и командир машины, располагающиеся в башне. Командир имеет в своем распоряжении также комбинированный прибор наблюдения с дневным и ночным каналами и два перископических прибора наблюдения. У наводчика-оператора имеются два перископических прибора наблюдения. Для борьбы с танками БМД-3 оснащена противотанковым управляемым комплексом 9П135М и четырьмя ПТУР «Конкурс», эффективно поражающими бронированные цели на расстоянии до 4000 м. По бортам башни в задней ее части установлены два трехствольных дымовых гранатомета системы 902В «Туча». За башней в корпусе БМД-3 предусмотрены места для двух десантников, которые могут вести огонь через две амбразуры в бортах (по одной с каждого борта) и одну амбразуру в крышке десантного люка. Над амбразурами в крыше десантного отделения имеются перископические приборы наблюдения. Кроме того, наличествуют дополнительные места еще для трех десантников. Защита от оружия массового поражения обеспечивается герметизацией обитаемого отделения и созданием избыточного давления при помощи ФВУ.
Весь боевой расчет БМД-3 (экипаж и десант) имеет индивидуальные универсальные сиденья, которые крепятся не к днищу, а к крыше корпуса. Таким образом повышается защита расчета от мин и обеспечивается возможность десантирования БМД-3 вместе с боевым расчетом на парашютной бесплатформенной системе ПБС-950. Военно-транспортный самолет Ил-76М может десантировать таким способом три БМД-3.
В моторно-трансмиссионном отделении БМД-3 установлен многотопливный дизельный двигатель 2В-06-2, развивающий максимальную мощность 450 л.с. (331 кВт). Здесь же установлены подогреватель двигателя и система бесфорсуночного факельного подогрева, которые обеспечивают выход машины по тревоге через 5 мин при температуре -25°С и через 20 мин при температуре -45°С. Новая гидромеханическая трансмиссия имеет гидрообъемный механизм поворота. Ее автоматическая коробка передач имеет пять скоростей вперед и столько же назад. Подвеска — индивидуальная гидропневматическая, обеспечивающая изменение величины клиренса в диапазоне от 190 до 590 мм с места механика-водителя. Ходовая часть состоит из пяти одинарных опорных катков, заимствованных у плавающего танка ПТ-76, и четырех поддерживающих роликов на борт. Ведущие колеса расположены сзади. Имеется гидравлический механизм натяжения гусениц. Гусеница стальная двухгребневая цевочного зацепления.