این گوشی مجهز به سیستم عامل OxygenOS است که بر پایه ی اندروید 6.0.1 توسعه داده شده است
مانند دیگر گوشی های مجهز به اندروید مارشملو، وان پلاس 3 هم از حالت هایی از جمله Doze Mode، Google Now on Tap، تغییر در دسترسی برنامه ها و امکانات دیگر پشتیبانی میکند. چندین ویژگی فرعی اما مهم دیگر در مورد پرچمدار وان پلاس وجود دارد که شامل پشتیبانی از حالت تیره یا Dark Mode، چراغ LED اعلانات قابل شخصی سازی و سنسور مجاورت است که باعث میشود تا به طور مثال وقتی گوشی را از داخل جیب خود خارج میکنید صفحه نمایش به طور اتوماتیک روشن شود.
وان پلاس 3 را به یک لنز 16 مگاپیکسلی با سنسور سونی IMX 298 مجهز کرده است که از قابلیت هایی مانند فوکوس خودکار تشخیص فاز، OIS و EIS که کمک میکند تا حد زیادی لرزش دستان شما در هنگام فیلمبرداری و عکاسی کاهش دهد. گشادگی دیافراگم دوربین وان پلاس 3 هم f/2.0 گزارش شده است. دوربین این گوشی هوشمند توانایی ضبط فیلم های 4K را با نرخ 30 فریم بر ثانیه دارد و همچنین ضبط صحنه ی آهسته با کیفیت 720P و نرخ 120 فریم بر ثانیه امکان پذیر است و از تصاویر فرمت RAW نیز پشتیبانی میکند. HDR خودکار و کنترل دستی از دیگر ویژگی های دوربین وان پلاس 3 است. برای دوربین جلو نیز، از لنز 8 مگاپیکسلی سونی IMX179 با گشادگی دیافراگم f/2.0 استفاده شده است و توانایی ضبط فیلم با کیفیت 1080p و نرخ 30 فریم بر ثانیه را داراست.
Dash Charge فناوری شارژ سریع اختصاصی وان پلاس است. با این فناوری کاربر میتواند تا 60 در صد از ظرفیت باطری را در فقط 30 دقیقه شارژ کند. همچنین وان پلاس میگوید که Dash Charge نه تنها دمای گوشی را بالا نمیبرد بلکه به خنک شدن آن نیز کمک میکند بنابراین کاربر میتواند با خیالی راحت به کار های مختلفی مانند انجام بازی هنگام شارژ شدن باطری بپردازد،وضوح تصویر صفحه نمایش وان پلاس 3 بر خلاف آنچه که انتظار میرفت، فول اچ دی 1080P است. در حالی اکثر سازندگان در پرچمداران امسال خود از پنل QHD استفاده کردند، وان پلاس همچنان به استفاده از پنل های فول اچ دی اصرار دارد و از این حیث، وان پلاس 3 دارای یک نقطه ضعف است. هر چند وضوح فول اچ دی کاملا راضی کننده است و مطمئنا تاثیرات مثبتی در قسمت مصرف باطری خواهد گذاشت. اما صحبت از باطری شد. وان پلاس از یک باطری 3000 میلی آمپر ساعتی در پرچمدار جدید خود استفاده کرده است و از فناوری Dash Charge بهره مند شده است
در زیر بدنه ی فلزی وان پلاس 3 چندین مشخصه ی سخت افزاری بارز قرار دارد که از این مشخصات میتوان به چیپست کوالکام اسنپدراگون 820 با چهار هسته ی پردازشی با فرکانس 2.2GHz به همراه چیپ گرافیکی Adreno 530 اشاره کرد. همچنین وجود حافظه ی رم 6 گیگابایتی LPDDR4 نیز از مشخصات خیره کننده ی این پرچمدار به شمار میرود. هر چند وجود این مقدار حافظه اولیه در گوشی هوشمند چندان هدفمند نیست اما به هر حال از نقاط قوت این گوشی محسوب میشود. طبق ادعای وان پلاس، وان پلاس 3 قادر است تا کار ها را 35 در صد سریع تر از وان پلاس 2 انجام دهد و همچنین قدرت پردازش گرافیکی نیز تا 40 در صد در این گوشی افزایش یافته است و این خبری خوب برای گیمر ها محسوب میشود.