БМП-3 имеет развитую систему управления огнем, включающую прицел- прибор наведения 1К13-2, прибор ППБ-2, прицел 1ПЗ-10, прибор ТНПЗВЭ01-01, стабилизатор вооружения 2Э52, дальномер 1Д16, баллистический вычислитель 1В539, датчики крена, скорости и курсового угла. Прицел-прибор наведения (ППН) 1К13-2 наводчика-оператора – комбинированный (дневная и пассивно-активная ночная ветви) с независимой стабилизацией поля зрения в двух плоскостях. Кратность увеличения в дневной ветви 8х, в ночной 5,5х. Углы поля зрения соответственно составляют 5 градусов и 6 градусов 40 минут. Прибор сочетает в себе функции прибора наведения комплекса вооружения (кроме ППН аппаратура управления включает преобразователь, блок управления, электронный блок) и прицела для стрельбы артиллерийскими выстрелами. Стрельба ПТУР ведется только в светлое время суток. Дополнительный прицел наводчика-оператора ППБ-2 предназначен для стрельбы по воздушным и наземным целям. Прибор перископический, монокулярный, с кратностью увеличения 2,46-2,6х и полем зрения 25-28 градусов. Командир может брать управление вооружением на себя, для стрельбы по воздушным и наземным целям он использует монокулярный перископический прицел 1ПЗ-10 с увеличением 1,2х и 4х и полем зрения 49 и 14 градусов. Комбинированный прибор наблюдения ТКН-ЗМБ – пассивноактивный, дневная ветвь имеет увеличение 4,75-5х и поле зрения 9,5-10 градусов, а ночная – 2,85-Зх и 7,75-8 градусов. Электрический двухплоскостной стабилизатор 2Э52 обеспечивает точную стабилизацию блока оружия – срединная ошибка стабилизации в режиме «Автомат» при движении машины со скоростью 25 км/ч не превышает 0,05 тысячных дальности стрельбы. Установленный на маске блока оружия сверху лазерный дальномер 1Д16 измеряет дальности от 500 до 4000 м с точностью +10 м. Кроме указанных приборов оператор имеет для наблюдения призменные смотровые блоки, командир – несколько призменных блоков по периметру люка. Для подсветки целей и местности ночью видимым и ИК излучением имеется богатое осветительное «вооружение» – фары ФГ-125 и ФГ-127, осветители ОУ-5 и ОУ-ЗГ А2 (ОУ-ЗГА2М) с ИК-фильтрами.
Для стрельбы из двух пулеметов, размещенных в автономных установках, используются призменные приборы ТНПЗВЭ01-01 с волоконно-оптической системой изображения марки. При постановке ПКТ в автономных установках на стопор по-походному пулеметы превращаются в курсовые и могут использоваться для стрельбы механиком-водителем. В боевом положении пулеметы имеют углы наведения по вертикали от -5 до +15 градусов, по горизонту – в сторону борта 5, от борта 30 градусов.
В бортах десантного отделения имеются по две амбразуры для стрельбы из оружия десанта; амбразура проделана и в створке кормовой двери, хотя пользоваться ею не слишком удобно. Для наблюдения десант имеет призменные блоки. Внутри машины возятся РПГ-7 (или РПГ-16), 5 РПГ-18 или РПГ-22, 2 ПЗРК «Стрела-3» или «Игла-1», 15 гранат Ф-1, могут перевозиться единые пулеметы ПКМ или крупнокалиберные НСВ-С-12,7. В машинах гранатометных взводов мотострелковых батальонов предусмотрено крепление для автоматического гранатомета АГС-17 «Пламя».
Корпус и башня машины выполнены из алюминиевых броневых сплавов. Наиболее ответственные проекции усилены стальной катаной броней таким образом, что они представляют собой разнесенные броневые преграды. Использование сравнительно толстых листов алюминиевой брони позволило получить прочную, жесткую, герметичную конструкцию и добиться при этом некоторой экономии массы по сравнению с равностойкой стальной конструкцией. Защитные функции выполняют также стальные волноотбойный щиток (на верхнем лобовом листе) и откидной отвал оборудования для самоокапывания (на нижнем лобовом листе). В целом, броневая защита обеспечивает стойкость от пуль и осколков снарядов вкруговую, а лобовые детали корпуса и башни в пределах традиционных углов безопасного маневрирования – от калиберного бронебойного снаряда 30-мм пушки с дальности 300 м.
Машина имеет защитную окраску (как правило, камуфляж), оснащена термодымовой аппаратурой. На изогнутом бронеэкране башни, по обе стороны от орудийной установки крепятся трехствольные 82-мм нарезные гранатометы унифицированной системы постановки дымовой завесы 902 В («Туча»). Система способна поставить завесу длиной около 100 и высотой 8 м на дальности 200-350 м.