PSP3000搭载了工作频率为1-333MHz的Sony CXD2962GG 处理器，拥有64MB的自身内存。PSP3000采用90纳米CMOS制造工艺，拥有MIPS R4000显示芯片，32-bit核心，128-bit总线，2MB eDRAM缓存，支持3D图形扩展运算和FPU，VFPU图形处理器。

PSP3000拥有一块4.3英寸大小16：9宽屏LCD显示屏，屏幕分辨率为480x272像素，具有抗反射技术。机身采用黑色经典外观，钢琴烤漆工艺，外观经典时尚，尺寸为169.4x18.6x71.4mm，重量约为189g。
PSP3000拥有3D曲面和3D多边形引擎，采用了播放专用UMD驱动器的游戏载体，支持PSP Game,UMD Audio,UMD Video UMD(Universal Media Disc)多种格式，还支持在线升级，无线上网，蓝牙技术，内置立体声喇叭和麦克风。加入了麦克风以及更加靓丽的液晶屏幕，使PSP融入了Skype网络电话功能，并能够在阳光下屏幕依然清晰可见。
