De BOOX Palma 3 onderscheidt zich vooral door zijn vormfactor. In plaats van het brede, boekachtige ontwerp van veel e-readers heeft dit model een smalle behuizing van 159 × 78 × 7,8 mm. Het 6,13-inch E Ink-scherm maakt het apparaat handzaam en draagbaar, maar biedt vanzelfsprekend minder ruimte voor tekst dan een grotere e-reader. De resolutie van 824 × 1648 pixels komt neer op 300 ppi, een hoge pixeldichtheid die kleine letters en fijne details scherp kan weergeven. Het scherm heeft een vlakke afdeklaag en capacitieve aanraakbediening.
De Palma 3 draait op Android 16 en ondersteunt apps van derden, met toegang tot Google Play. Daardoor is hij niet beperkt tot één winkel of leesdienst: gebruikers kunnen passende lees- en documentapps installeren. Android maakt de Palma veelzijdig, al kan de ervaring per app verschillen. Apps die zijn ontworpen voor snelle kleurenschermen of veel animaties sluiten niet vanzelfsprekend optimaal aan op E Ink. BOOX vermeldt Super Refresh voor soepelere schermverversing; dat is bedoeld om de bediening bij verschillende toepassingen prettiger te maken, maar verandert het scherm niet in een conventioneel lcd- of oledscherm.
Voor bestanden is er ondersteuning voor onder meer EPUB, EPUB3, PDF, AZW3, MOBI, DOCX, HTML en verschillende strip- en archiefformaten. De interne opslag bedraagt 128 GB en kan met een microSD-kaart volgens de productinformatie worden uitgebreid tot maximaal 2 TB. Verder zijn er 6 GB RAM, wifi en Bluetooth 6.0. De voorverlichting heeft instelbare warme en koele tinten, terwijl een lichtsensor de verlichting aan de omgeving kan helpen aanpassen. Een gyrosensor ondersteunt automatische rotatie.
De hardware omvat ook fysieke volume- en bladerknoppen, een aan-uitknop met vingerafdrukherkenning, een programmeerbare Smart Button, luidspreker, dubbele microfoons en een 16MP-camera met ledflits. De USB-C-aansluiting ondersteunt OTG en kan volgens de specificaties ook als audioaansluiting worden gebruikt. De accu heeft een capaciteit van 3.950 mAh. De behuizing is waterafstotend, maar niet waterdicht. De InkSense Plus-stylus en de Hoes 2-in-1 zijn niet inbegrepen.