Leica S3 là mẫu máy ảnh mới nhất được phát triển của hệ thống Leica S, sở hữu cảm biến Medium Format 64 MP CMOS hoàn toàn mới, dải nhạy sáng 15-stops và khả năng quay video 4K
Leica S3 sở hữu cảm biến Leica ProFormat CMOS có độ phân giải 64MP với tỉ lệ 3:2, kích thước 30 x 45mm tăng dải nhạy sáng (dynamic range) của máy ảnh lên 15 điểm dừng, cùng ISO mới lên tới 50.000. So với chiếc Leica S2 thì S3 được tăng lên đến 71% về độ phân giải (S2 có cảm biến 37.5MP), mặc dù vậy 64MP vẫn chưa thực sự ấn tượng khi các đối thủ đã có cảm biến 100MP và 150MP từ Fujifilm và PhaseOne.
Bên cạnh cảm biến này, Leica S3 còn có vi xử lý Leica Maestro II với bộ đệm lớn 2GB cho phép bạn chụp tối đa sáu tệp hình ảnh DNG nén lossless hoặc JPEG không giới hạn ở tốc độ tối đa 3fps của máy ảnh.
Tuy nhiên không như Fujifilm GFX 100 hay Hasselblad X1D II, Leica S3 không phải là máy ảnh mirrorless. Nó vẫn trung thành với cấu trúc DSLR cùng ống ngắm (viewfinder) quang học. Điều này sẽ “tiết kiệm năng lượng và nhiệt” khi chụp ảnh tĩnh, cho phép người dùng chụp tối đa 1.000 tấm ảnh cho mỗi lần sạc, nếu không sử dụng Live View. 
Về tính năng quay video, Leica S3 là máy ảnh DSLR đầu tiên có thể quay ở chế độ 4K với Full HD 1080p ở cài đặt medium format cho phép tốc độ khung hình cao hơn. Máy cũng sẽ có hai khe cắm thẻ nhớ với 1 thẻ SDXC và 1 thẻ CF.
Leica S3 hiện đang được bán lẻ với giá 18.995 USD (khoảng 550 triệu đồng).
