Cảm biến AF mới của 1D X Mark III có thiết kế pixel dạng vuông, mật độ pixel gia tăng cho cả hai hướng chụp dọc và ngang. Sự thu nhỏ pixel làm tăng mật độ pixel lên 28 lần, giúp tăng số điểm AF từ 61 điểm (ở EOS-1D X Mark II) lên 191 điểm (khi chụp bằng khung ngắm quang học) ở EOS-1D X Mark III. Tốc độ xử lý của cảm biến AF mới nhanh gấp 40 lần so với EOS-1D X Mark II.
Nhờ cơ chế giảm nhiễu ở cảm biến CMOS và cải thiện hoạt động giảm nhiễu với DIGIC X, giới hạn cao nhất của tốc độ ISO bình thường tăng từ một stop đến 102.400. Chất lượng hình ảnh trong phạm vi ISO 6.400 - 12.800 (phạm vi thường được dùng khi chụp ảnh thể thao và báo chí) cũng được cải thiện để kiểm soát nhiễu tốt hơn. Chip xử lý DIGIC 8 chuyên dụng được dùng để quản lý AF và kiểm soát cảm biến đo sáng RGB+IR 400.000 pixel.
Một tính năng mới hoàn toàn của EOS-1D X Mark III là HDR PQ HEIF, tiêu chuẩn ghi dữ liệu 10-bit (cho ảnh tĩnh) khác với các tiêu chuẩn HD truyền thống, và sử dụng phương pháp cho độ phân giải cao và độ nhiễu thấp. Tiêu chuẩn mới này hướng đến tái tạo hình ảnh gần với thực tế hơn các phương pháp tạo ảnh truyền thống, giúp ảnh có chi tiết trông sắc nét hơn.
EOS-1D X Mark III cũng có thiết lập "Clarity" mới nằm trong các lựa chọn điều chỉnh hình ảnh. Thiết lập này đặc biệt hữu ích khi người dùng muốn duy trì độ "mềm" trên da chủ thể, hoặc khi họ muốn độ rõ nét nhiều hơn để tạo điểm nhấn như độ cứng của kim loại, hoặc chi tiết trong một cảnh đẹp.
EOS-1D X Mark III có tuổi thỏ khoảng 500.000 chu kỳ với màn chập.
Khi chụp bằng chế độ live view, EOS-1D X Mark III có thể chụp liên tục với tốc độ xấp xỉ 20 khung hình/giây cho cả RAW và RAW + JPEG. Có thể duy trì lấy nét và phơi sáng bằng AF/AE tracking. Vùng AE khả dụng trong khi chụp liên tục bằng Live View rộng hơn những gì có thể đạt được khi chụp bằng khung ngắm, với khả năng tracking đến 525 khu vực. Ngay cả khi chọn màn trập điện tử để chụp ảnh, EOS-1D X Mark III có thể chụp liên tục với tốc độ như vậy.
EOS-1D X Mark III cũng có trang bị sẵn bộ phận nhận GPS với chức năng thu thập log. Đặc điểm này giúp các nhiếp ảnh gia chuyên mảng tin tức hoặc thiên nhiên, phong cảnh duy trì log về vị trí chụp ảnh của mình và quản lý file dễ dàng và hiệu quả hơn. EOS-1D X Mark III hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên đến SuperSpeed Plus USB (USB 3.1 thế hệ thứ 2). Khi kết nối với máy tính bằng cáp tương thích, tốc độ truyền dữ liệu sẽ nhanh hơn so với EOS-1D X Mark II (SuperSpeed USB, USB 3.0).
EOS-1D X Mark III nay đã có sẵn Wi-Fi với các chức năng FTP. Nếu cần tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn trên phạm vi dài hơn, người dùng có thể sử dụng phụ kiện WFT-E9 với hai ăng-ten tương thích có băng tần kép (2.4GHz/5GHz) và MIMO cho EOS-1D X Mark III.
Về độ bền, EOS-1D X Mark III có tuổi thọ màn trập dự kiến là 500.000 chu kỳ. Các cấu kiện chính của máy được làm từ hợp kim magie, để máy nhẹ mà vẫn rắn chắc. EOS-1D X Mark III cũng có khả năng chống nước và bụi. Nút AF-ON nay trở thành một nút điều khiển thông minh, có tích hợp một cảm biến quang để dò chuyển động của ngón tay. Sản phẩm có màn hình LCD độ phân giải cao với khoảng 2.1 triệu điểm ảnh.