ZEISSの24〜600mm相当F2.4〜4、光学25倍ズームを搭載する。ソニーは、3本以上の交換レンズに相当する撮影範囲を一台で担うと訴求した。有効約2010万画素のメモリー一体1型積層CMOSと組み合わせ、レンズを交換せずに広角から超望遠までを扱う製品である。^{1公式 ソニーRX10 III 発売発表}

バッテリーとメモリーカードを含めた撮影時重量は約1095g。表示系は3.0型約122.8万ドットの上下チルト液晶と、約236万ドットのOLEDファインダーを備える。大きな撮影範囲を一体化していても、本体は小型ポケット機とは異なる重さであり、保持や持ち運びも含めて選ぶ構成だった。^{3公式 ソニーRX10 III 主な仕様}

RX10 IIのレンズは24〜200mm相当F2.8だったが、IIIでは広角端を維持し、望遠端を600mm相当へ伸ばした。同系統の積層型センサーを引き継ぐ一方、本体とグリップを大型化している。主な変化は撮像素子の世代交代よりも、光学系とそれを支える本体側にあった。^{2レビュー AV Watch光学25倍のDSC-RX10M3 実写レビュー}

操作はフォーカス、ズーム、絞りを独立した3本のリングに分け、レンズ側面にはフォーカスホールドボタンを新設した。望遠側まで広くなったレンズを扱うために、レンズ側で操作できる内容も増やしている。一方、RX10 IIにあった内蔵NDフィルターは省かれた。望遠域が広がったことと、従来機能をすべて継承したことは同じではない。^{2レビュー AV Watch光学25倍のDSC-RX10M3 実写レビュー}

レンズには、ED非球面2枚とスーパーED1枚を含む計8枚のEDガラスを使い、望遠での色収差対策を図った。撮影距離は広角側で約3cm、望遠側で約72cmまで対応し、マクロモードへ切り替えずに撮れる。遠くの被写体へ届くことに加え、近接時もズーム域を使う設計である。^{1公式 ソニーRX10 III 発売発表}

望遠撮影の補助として、光学手ブレ補正は公称4.5段とされた。これはCIPA準拠、Pitch／Yaw方向、600mm相当時という条件の値である。またズームアシストは、一時的に広角側へ戻して被写体を探し直す機能で、長い望遠で画面から外れた被写体を再び捉える操作を補う。^{1公式 ソニーRX10 III 発売発表}

連写は14コマ/秒を掲げるが、これは速度優先で初回のAFとAEに固定する条件である。AFを追従させる場合は5コマ/秒となる。被写体までの距離が変わる場面と、最初のピントで続けて撮る場面を、同じ最高速度で説明することはできない。^{1公式 ソニーRX10 III 発売発表}

AF方式はコントラスト検出である。公称約0.09秒という数値も、24mm相当、EV8.2、プログラムオート、中央重点、NTSCでのCIPA準拠社内測定によるものだった。600mm相当を含む全域や、すべての明るさで保証する速度ではなく、条件を揃えて読む必要がある。^{4レビュー DPReviewAll about that lens: Sony RX10 III review1公式 ソニーRX10 III 発売発表}

4K動画は画素加算を行わず、必要な画素の約1.7倍の情報から生成する。1回の撮影は最大約29分で、S-Log2とS-Gamutにも対応した。単に静止画用の望遠レンズへ動画を付け加えたというだけでなく、動画の記録と処理にも複数の選択肢を用意している。^{1公式 ソニーRX10 III 発売発表}

動画時の画角は静止画と同一ではなく、HDでは26〜630mm相当、4Kでは28〜680mm相当となる。24〜600mm相当という静止画の仕様を、そのまま動画の構図に当てはめないことが大切である。また絞りリングのクリック感は切り替えられ、撮影時の操作方法も選べる。^{2レビュー AV Watch光学25倍のDSC-RX10M3 実写レビュー}

HFRでは最大40倍のスローモーションに対応するが、音声は記録しない。4K撮影や通常の動画とは異なる用途の機能であり、高速の動きを遅く見せる映像と、その場の音を同時に残す記録を区別する必要がある。^{1公式 ソニーRX10 III 発売発表}

DPReviewとAV Watchの実写評価では、レンズの解像力と4K映像の精細さが共通して評価された。600mm相当までの撮影範囲だけでなく、レンズと動画処理が作る細部の描写も長所として取り上げられている。^{4レビュー DPReviewAll about that lens: Sony RX10 III review}

価格.comの確認時の集計は39件、満足度4.39、画質4.43だった。これは利用者による集計であり、メーカー公称のAF速度や補正段数を実写で保証するものではないが、レンズ一体型の超望遠機として使った際の評価を確認する手掛かりになる。^{5レビュー 価格.comDSC-RX10M3 レビュー評価}