デジカメWatchの新製品レビューは、K-3をK-5 IIとK-5 IIsの後継機とし、一眼レフ「K」シリーズの最上位製品と位置付けた。先代では2機種に分かれていた系譜を、K-3は1機種で引き継いだことになる。^{2レビュー デジカメWatch新製品レビュー：PENTAX K-3 高機能&多画素化した最強フィールドカメラ}

先代はローパスフィルターを搭載するK-5 IIと、搭載しないK-5 IIsの2製品に分かれていたが、K-3は1台でOFF・TYPE1・TYPE2の3段階からローパス効果を選べる「ローパスセレクター」を備えた。2製品による分業を、この機能で1台に統合したとされる。^{3レビュー ITmediaローパス効果が選べる高解像一眼レフ――リコーイメージング「PENTAX K-3」}ローパスセレクターは撮像素子をサブピクセル単位で微小駆動させ、光学ローパスフィルターを装着したのと同様のモアレ低減効果を得る仕組みで、レンズ交換式デジタルカメラとして世界初の機能とされた。^{4公式 リコーイメージングK-3 特長1}

センサーは有効約2435万画素のAPS-Cサイズ（23.5×15.6mm）CMOSとなり、画像処理エンジンには新開発のPRIME IIIを載せた。AFセンサーは新開発のSAFOX 11に変わり、測距点は従来の11点から27点（中央25点はクロスタイプ）に増えた。連写は従来の7コマ/秒から最高約8.3コマ/秒に速まった。^{2レビュー デジカメWatch新製品レビュー：PENTAX K-3 高機能&多画素化した最強フィールドカメラ}RAW時は連続23コマまで撮影でき、防塵防滴構造は92点のシーリング部品で構成される。^{1プレス リコーイメージングKマウントデジタル一眼レフカメラ最上位機種「PENTAX K-3」を新発売}

操作面では、グリップがK-5 IIsより幅をわずかに詰めて長さを少し伸ばした形になり、背面のサムレストにははっきりとした突起が付いた。視度補正はスライド式からアイピース右側のダイヤル式に変わり、構えたまま右親指を伸ばして調整できるようになった。ミラーダンパーも新たに設計された。^{5レビュー デジカメWatch気になるデジカメ長期リアルタイムレポート：PENTAX K-3【第1回】}

dpreviewは、K-3の競合機種としてニコンD7100を挙げた。K-3のボディはD7100より小型だが、重量はより重いとしている。^{6レビュー Digital Photography ReviewPentax K-3 Review（結論部分）}

メーカーはK-3の開発目的を、「高性能をさまざまな撮影フィールドで快適に楽しめる優れた機動性を備えた」カメラの実現としている。^{1プレス リコーイメージングKマウントデジタル一眼レフカメラ最上位機種「PENTAX K-3」を新発売}

ITmediaの記事は、ローパスセレクター開発の狙いを「ローパスレスの高い解像感と優れた階調表現を手に入れる」ことにあるとした。従来の光学ローパスフィルターが持つ弊害を避けながらモアレを低減する解決策として、この機能が開発されたと説明している。^{7プレス ITmediaローパス効果ON／OFF可能 シリーズ最上位一眼レフ「PENTAX K-3」}

価格.comのレビュー評価は140件で5点満点中4.77点となっており、星5つが82%を占める。項目別ではデザインの4.80が最も高く、ホワイトバランスの4.73、操作性と機能性の4.66が続く。低いのは携帯性の4.37とバッテリーの4.39である。レビューでは、コンパクトで堅牢な作り、2400万画素センサーによる高感度性能、ファインダーとAF精度の改善を評価する声がある一方、バッテリーの持ちが競合他社より短いことや、本体に無線LAN機能がないことを指摘する声もある。^{8レビュー 価格.comペンタックス PENTAX K-3 ボディ レビュー評価・評判}

dpreviewも防塵防滴の堅牢なボディと0.95倍のペンタプリズム光学ファインダーを長所に挙げており、この二点は価格.comのレビューとも共通する。弱点のバッテリーについても、dpreviewは1回の充電で撮影できる枚数が560枚にとどまり、先代K-5 IIからほぼ3分の1減ったと指摘した。^{6レビュー Digital Photography ReviewPentax K-3 Review（結論部分）}