小米Max3采用了骁龙636处理器，这款处理器采用14nmLPP工艺打造，CPU方面使用Kryo260处理器架构，GPU方面使用Adreno509，充电方面支持高通QC4.0快充技术，总的来说骁龙636的整体性能符合中端处理器的水平。
作为一款介于骁龙660和骁龙630之间的产品，高通表示，骁龙636的亮点还有支持18：9比例的FHD+分辨率全面屏、支持高通的TruPalette、EcoPix色彩调节技术。
骁龙636支持14位SpectraISP，最高支持2400万像素摄像头，芯片与传感器零快门延迟，并支持光学变焦。骁龙636最高支持播放192kHz/24bit的HiFi音频，对高码率的音频文件也能无损播放。
通信能力方面，骁龙636配备X12LTE调制解调器，下行支持3x20MHz载波聚合、256-QAM高阶调制，峰值速率600Mbps；上行支持2x20MHz载波聚合、64-QAM调制，峰值速率150Mbps。
