Камера получит новый датчик типа CMOS и новый процессор DIGIC. Как утверждается, эти компоненты позволят повысить качество снимков при высоких значениях ISO по сравнению с камерой Canon EOS 1D X Mark II. Камера будет способна сохранять снимки в формате HEIF с 10-разрядным представлением данных. Для видео есть возможность вести съемку в формате RAW Movie, используя сменные носители. Съемка видео 4К будет возможна с кадровой частотой 60 к/с, 10-разрядным представлением и субдикретизацией 4:2:2 .

Также Canon EOS 1D X Mark III получит датчик автоматической фокусировки нового типа. Разрешение центральных автофокусных пикселей примерно в 28 раз выше по сравнению с EOS 1D X Mark II, что бы это не означало. Высокое разрешение позволит повысить точность фокусировки, а новый алгоритм повышает стабильность фокусировки и улучшает следящий режим за счет использования технологии глубокого обучения. Это относится к съемке как с использованием оптического видоискателя, так и дисплея. Пиксели, используемые для автофокусировки, охватывают почти весь кадр. Точек фокусировки — 525. Динамический диапазон работы автофокуса расширен по сравнению с Mark II. Также повышена скорость серийной съемки, которая достигает 16 к/с. В режиме LiveView скорость достигает 20 к/с.

EOS 1D X Mark III имеет два слота для карт CF Express и в пять раз больший буфер, чем у Mark II. В оснащение устройства входят интерфейсы Wi-Fi и Bluetooth Low Energy, есть приемник GPS. Увеличена скорость передачи данных с использованием соединения Ethernet и модуля WFT-E9.

В конструкции нового флагмана магниевый корпус и подсветка кнопок, новый орган управления для выбора точки фокусировки. Камера работает от аккумулятора LP-E19. По числу снимков на одной зарядке она превосходит EOS 1D X Mark II.