外形方面，Galaxy Tab 3 10.1的厚度仅有不到8mm，重量为510g。虽然拿在手中感觉很轻薄，但是做工很扎实，手感还算不错。由于两边的边框要比上下部的窄，而且三星的Logo和三颗按键（实体Home按键和两颗虚拟按键）分别位于上下边框上，所以Galaxy Tab 3 10.1显然更适合横向使用。不过当用户竖着使用时，可以选择禁用上下部的按键和传感器，以双手防止握持时误操作。
Galaxy Tab 3 10.1配备了一块10.1英寸触控屏，分辨率依然保持在很普遍的1280×800，像素密度为145ppi，看来三星并不想在第一款搭载英特尔处理器的平板电脑上冒太多险。从实际的使用效果来看，这块屏幕的色彩和可视角度都不错，但就是精细度方面有所欠缺。不过考虑到其相对低廉的价格，这样的不足也是完全可以忍受的。
三星深度定制的TouchWiz Nature UX界面在Galaxy Tab 3 10.1上不仅非常炫，同时也保持了一贯的流畅性。除此以外，Galaxy Tab 3 10.1中还加入了Galaxy S4上的一些眼球追踪功能，比如Smart Stay智能停止功能。
而Galaxy Tab 3 10.1最大的特色在于它搭载了一颗x86架构的英特尔1.6 GHz Atom双核处理器（Clover Trail架构），并搭配了PowerVR SGX544图形处理器及1GB RAM。其它配置还包括300万像素的后置摄像头、130万像素的前置摄像头、16GB或32GB的ROM以及Micro SD卡卡槽。当然，3G/4G版的Galaxy Tab 3 10.1还配有SIM卡卡槽。
在Quadrant跑分测试中，Galaxy Tab 3 10.1获得了5000多分的成绩，在所有设备中属于中等水平。而在实际使用中，这颗英特尔Atom处理器的表现也不错，无论是普通操作还是运行应用都没有出现卡顿现象。不过值得说明的是Phone Arena测评的是一台工程样机，与最终的市售版本可能会有所不同，而Phone Arena也表示在Galaxy Tab 3 10.1正式上市后，他们会对市售版进行更为详尽的测评。