Ponsel ini memiliki ketebalan 11,2mm saat dilipat dan 5,2mm saat dibuka, dengan bobot 235 gram. Layarnya memiliki ukuran 8,03 inci dengan teknologi Foldable OLED Display. Ketika dilipat, layar OLED 6,53 inci di bagian depan juga memiliki pemindai sidik jari ultrasonik. Layar ini mendukung refresh rate 120Hz dan tingkat kecerahan hingga 3000 nits.
Dari segi performa, Vivo X Fold 3 Pro menggunakan chipset Snapdragon 8 Gen 3 yang dipadukan dengan RAM 16GB LPDDR5x dan penyimpanan internal 512GB atau 1TB dengan teknologi UFS 4.0. Baterai yang digunakan memiliki kapasitas 5.800mAh dengan dukungan pengisian cepat 120W via kabel dan 50W via pengisian nirkabel (wireless). Ponsel ini dilengkapi dengan kamera utama 50MP, kamera periskop 64MP dengan zoom optik 3x, dan kamera ultrawide 50MP. Ada juga kamera depan 32MP baik di layar utama maupun layar cover. Vivo X Fold 3 Pro menjalankan Android 14 berbasis OriginOS 4. Namun, kemungkinan besar untuk versi global akan menjalankan FunTouch OS.