BMP-3步兵战车内前部中央为驾驶员位置，驾驶员两侧各有1名载员，车体两侧各装有1挺7.62毫米机枪，位于车内前部的载员或驾驶员均可操纵。炮塔位于车体中央，车长和炮长分别位于炮塔内左、右侧。车长和炮长上方设有一个向前开启的舱门，车长指挥塔舱门上装有5具周视潜望观察镜和1具昼/夜瞄准镜，瞄准镜上方装有1具红外探照灯，为瞄准镜提供夜间照明。炮长除瞄准镜外，还有1具潜望观察镜。炮塔顶部后方设有小型椭圆窗盖，这是火炮射击后自动抛出弹壳的窗口，车长指挥塔舱门前也设有一个椭圆型窗盖，以便乘员从车外补充弹药。在炮塔两侧各装有一组3联装81毫米烟幕弹发射器，由车长以电击发方式发射。烟幕弹的散布范围为炮塔的前半部。容纳3种武器的火炮基座十分紧凑，配有双向稳定器，火炮能在行进间射击，俯仰角为-5度至＋60度，以利于对空中和高位目标射击。该车的载员室内设有5～7个载员位置，通常情况下载员室内只容纳5名步兵(每侧2名，中央1名)，位于载员室内的步兵可通过车体后部的2扇对开式尾门上下车，载员室顶部有2个对开式长方形舱盖，舱盖前部还各有1个窗口，舱盖关闭时步兵仍可从窗口探出头来观望。必要时，载员室还可挤入2名步兵，当然，一般情况下不会这样做，因为载员室的高度有限，这样会使步兵感到很不舒服。载员室的两侧各设有2个射击孔和观察镜，左侧的单扇尾门上设有1个射击孔，必要时，搭载步兵可以通过射击孔向外射击。
该车的动力传动装置位于车内后部，发动机位于右侧，液力机械变速箱位于左侧。在车体的后部右侧设有进气口和冷却器，进气口和散热口延伸至车顶，左侧为油箱。发动机排气口位于车体右后侧，必要时可将燃油直接喷入排气中，产生所需要的烟幕以隐蔽自己、模糊敌人视线。
超强的火力
2A70型100毫米线膛炮可发射3UOF17及3OF32两种杀伤爆破弹，炮弹的炮口初速为380米/秒，射程大约为4000米。BMP-3步兵战车可携载40发炮弹，其中22发置于自动装弹机内随时备用，使用自动装弹机的持续射速为每分钟8～10发。火炮使用的另一种弹药为9K116-3激光制导导弹，该弹由9M117弹头与3UBK-10-3发射药筒组成，北约将其命名为AT-10“刺客”激光制导导弹(俄罗斯将其称为“堡垒”炮射导弹)。9K116全重24.5千克，弹头重17.6千克，炮口初速为370米/秒，飞离炮口后由弹尾
火箭加速，最大射程5500米。锥形装药弹头可以穿透500毫米厚的垂直钢装甲板，改进弹头后的9M117M可以穿透700毫米厚的钢装甲。9K116-3激光制导导弹的操作简单方便，炮长发射后只需持续瞄准目标直至命中即可。最初生产的BMP-3步兵战车使用9K116-3时必须采用人工装弹，标准携弹量为8枚。
与100毫米火炮并列安装的2A72型30毫米机关炮采用新式30×165毫米炮弹，可发射杀伤爆破燃烧弹、穿甲燃烧弹和曳光杀伤爆破燃烧弹。炮口初速为970米/秒，对付地面装甲目标的有效射程为1500～2000米，对付直升机之类的空中目标的有效射程为4000米，穿甲燃烧弹在1500米距离上可击穿倾斜角为60度的25毫米厚的钢板。2A72型30毫米机关炮与BMP-2步兵战车配备的2A42型30毫米机关炮相比，由于零部件数目相对减少，由原来的578个零部件减为349个，所以维修便利，可靠性好。2A72型30毫米机关炮也具有双弹链供弹机构，一般情况下备穿甲燃烧弹195发和杀伤爆破燃烧弹/曳光杀伤爆破燃烧弹(混装)305发，共计500发。机关炮的射速为每分钟330发，并列机枪的射速每分钟为250发，其有效射程为1500米。
BMP-3步兵战车的火控系统由1V539弹道计算机、车长和炮长瞄准镜和位于炮座基部的1D16-2激光测距仪以及多种传感器组成。炮长的1K13-2主瞄准镜配有稳定装置，与安装在火炮右侧的OU-5探照灯配合使用，其昼/夜观察倍率分别达到8倍和5.5倍。在炮长主瞄准镜的右侧还有1具PPB-2昼用辅助瞄准镜，其观察倍率为2.6倍。车长配有1具可选择1.2倍或4倍倍率的1P3-10瞄准镜，还有1具TKN-3MB潜望观察镜，其昼/夜观察倍率分别为5倍和3倍。据有关资料报导，BMP-3步兵战车在3秒钟内可捕获1000米远的目标，14秒内可捕获2000米远的目标，准确率达90%，在转换第二个目标时，1000米以外用时4.9秒，2000米外用时19.6秒，车长和炮长均可进行射击。
机动性能
BMP-3步兵战车装有一台UTD-29M型V形10缸气冷四冲程柴油发动机，汽缸排夹角144度，体积小、重量轻，在转速为2600转/分时，最大输出功率为367.5千瓦。液力机械变速箱有4个前进档和2个倒档，可将动力输出到车尾的2具喷水推进器上。该车的单位功率为19.65千瓦/吨，最大公路速度70千米/小时，倒车速度20千米/小时，最大行程600千米。
BMP-3步兵战车的性能优异，具有水上浮渡性能，需在水上行驶时，竖起车首防浪板，在车体右侧发动机进气口上安装一个通气筒，打开车体底部排水泵即可在水上行驶，此时靠喷水推进器推进和转向，最大水上速度为10千米/小时。由于BMP-3步兵战车重量轻，因而该车具有很好的战略机动性，可由“米”-26重型直升机吊运，也可以用中型运输机空运。BMP-3步兵战车的良好机动能力来自于优秀的悬挂装置，每侧有6个负重轮，3个托带轮，主动轮在后，诱导轮在前。该车的6对负重轮和3对托带轮使履带保持良好的张力，使该车在高速越野和急速转向时不至于“掉链子”。负重轮以独立液气悬挂系统支撑，包括主弹簧、减振器和液压调整装置，悬挂装置不占用车内空间，一旦坏损便于更换。在第1、2、6负重轮位置装有筒式减振器，以增强防振效果。BMP-3步兵战车采用的液气悬挂装置，可随时调整车底距地高度，调整范围在190～510毫米之间，以顺利通过崎岖不平地形。驾驶员可在车内直接控制电动式履带张紧控制器，以根据地形调整履带的张紧度。
防护性能
BMP-3步兵战车的车体和炮塔均用铝合金装甲板焊接而成，车体前部具有良好的流线型斜甲板，车体两侧装有装甲裙板，车体前部装有双层底甲板，炮塔前弧范围装有间隔装甲。该车可以抵御小口径枪弹和炮弹破片以及地雷的攻击。
BMP-3步兵战车的标准配备有：简易推土铲、三防装置、无线电台与天线座及炮塔、灭火抑爆装置。可选设备有：空调装置、热成像仪、GPK-59或TNA-3陀螺-半罗盘导航设备。
