PlayStation 3 dùng bộ xử lý (BXL) Cell do IBM, Sony, và Toshiba phát triển. Chip này có 9 processors. Công nghệ Cell có thể xử lý nhanh gấp 10 lần các bộ xử lý trước nên PS3 có khả năng chạy đồng thời nhiều chương trình.

Khả năng đồ họa trong PS3 tinh tế đến mức cho phép đổ bóng theo sự thay đổi của các vật thể và có khả năng tạo sự phản chiếu của ánh sáng trong mắt nhân vật. Đó là nhờ sức mạnh của BXL đồ họa RSX, dựa trên công nghệ của NVIDIA với 512 MB bộ nhớ và khả năng xử lý điểm ảnh 128 bit, độ phân giải 1080 p.

RSX được sản xuất bằng công nghệ 90 nm với 8 lớp và hơn 300 triệu transistor.

PS3 được trang bị chip nhớ XDR RAM 512MB của Samsung có tốc độ 9,6 GB/s đạt tốc độ trung bình 4,8 GB/s ở hiệu điện thế 1,8 v.

Playstation 3 được trang bị ổ cứng 80GB.

PS3 khi mới sản xuất mạnh đến mức hầu như chẳng có cỗ máy pc nào mạnh hơn nó và đến khoảng 4 năm sau cũng chỉ có khoảng 10% máy PC có cấu hình mạnh hơn PS3 vào thời điểm bấy giờ

Với cổng Ethernet tích hợp, game thủ có thể vừa chơi, vừa chat hay lướt web, xem hình, nghe nhạc. Điều đặc biệt là PS3 có thể chơi những trò được thiết kế cho dòng Playstation và Playstation 2.

Nhờ firmware mới nhất từ Sony và tính năng OtherOS, người dùng còn có thể cài Linux trên PS3, biến nó thành một chiếc PC với đầy đủ các tính năng như chơi nhạc, xem phim. Trên Linux, việc emulate Windows XP trên PS3 đã được thực hiện thành công.[7]vào năm 2010 sony đã loại bỏ tính năng hệ điều hành khác vì lý do bảo mật và giảm thiểu việc hack chỉnh sửa hệ thống.