同時発表のWシリーズ3機種は、W380が最上位、W350が中間、W320が最下位だった。主な違いはレンズで、W380は24-120mm相当F2.4-5.9の光学5倍Gレンズ、W350とW320は26-105mm相当F2.7-5.7の光学4倍カールツァイス バリオ・テッサーを搭載した。デジカメWatchが伝えた店頭予想価格は、W380が3万円前後、W350が2万5,000円前後、W320が2万円前後である。^{2プレス デジカメ Watchソニー、広角24mmの“Gレンズ”搭載「サイバーショットDSC-W380」}

レンズを共有するW350とW320の差は機能にある。W350は光学式手ブレ補正、スイングパノラマ、1,280×720/30fpsのHD動画を備えた。^{3プレス デジカメ Watchソニー、“スイングパノラマ”とHD動画対応の「サイバーショットDSC-W350」} W320の手ブレ補正は電子式のブレ軽減モードで、動画は最大640×480/30fpsにとどまり、スイングパノラマやカメラ内レタッチも省かれた。店頭予想価格はW350より5,000円ほど安い。^{4プレス デジカメ Watchソニー、光学4倍ズームの薄型モデル「サイバーショットDSC-W320」}

省かれなかったのは、手軽に撮るための機能である。ソニーのリリースは、W320の特長に、薄さ17.3mm（突起部含まず）の持ちやすい小型の本体設計、スマイルシャッター、おまかせオート撮影モード、かんたん撮影モードを挙げ、カラーをシルバー、ピンク、グリーンの3色とした。^{1公式 ソニーフルハイビジョンの動画撮影を実現 デジタルスチルカメラ “サイバーショット” 3シリーズ5機種 発売（プレスリリース 2010年1月18日）} 製品ページはW320を「高性能をカンタンに操作できる、スタンダードモデル」とし、ポップなカラーバリエーションやループデザイン、コンパクトボディといったカジュアルなデザインと、おまかせ撮影・かんたん操作を訴求した。^{5公式 ソニーDSC-W320 - デジタルスチルカメラ Cyber-shot サイバーショット}

本体の奥行きは資料で数字が異なり、リリースの17.3mmに対して、製品ページのCIPA準拠の寸法は92.9×51.9×19.9mmとされる。質量は本体のみで約101g、バッテリーとメモリースティックを含めて約117gである。^{6公式 ソニーDSC-W320 主な仕様 - デジタルスチルカメラ Cyber-shot サイバーショット}

W320の先代機を示す資料は見つかっていない。前年2009年3月に発売されたWシリーズのDSC-W270は、有効1,210万画素CCD、28-140mm相当F3.3-5.2の光学5倍ズームを搭載し、720pの動画に対応していた。^{7プレス デジカメ Watchソニー、1,200万画素になった「DSC-W270」「DSC-W220」} 比べるとW320は、有効画素数が1,410万画素に増えた一方で、ズームは光学4倍の26-105mm相当となり、広角側が広がって望遠側が短くなった。記録メディアはメモリースティック デュオとSD/SDHCカードの両方に対応し、CIPA準拠の撮影枚数は約240枚である。^{6公式 ソニーDSC-W320 主な仕様 - デジタルスチルカメラ Cyber-shot サイバーショット}

2010年春のWシリーズ3機種は、いずれも有効1,410万画素の1/2.3型Super HAD CCDを搭載していた。W320は撮像素子では上位2機種と変わらず、ソニーは差をレンズと周辺機能で付けた。^{1公式 ソニーフルハイビジョンの動画撮影を実現 デジタルスチルカメラ “サイバーショット” 3シリーズ5機種 発売（プレスリリース 2010年1月18日）}