索尼全畫幅微單A7RM3配備了升級的影像處理系統，可在約4240萬有效像素下實現最高約10張/秒1的連拍，精準的AF/AE可連續跟蹤拍攝多達76張JPEG或28張未壓縮的RAW格式5照片。機械快門和靜音快門6均可應用于10張/秒1的高速連拍模式，提高了相機靈活性;而在8張/秒7的實時取景拍攝模式下，取景器或液晶屏幕也不會出現明顯滯后。這些高速拍攝功能保證了用戶可精確捕捉快速移動的被攝物體，而出色畫質則再現了其細節精彩。

索尼全畫幅微單A7RM3采用了覆蓋水平和垂直約68% 圖像范圍的399個焦平面相位檢測對焦點，對比度檢測對焦點則達到了425個，相比A7RM2增加了400個。在暗光條件下，新的對焦系統縮短了約一半的對焦時間，同時獲得2倍的追焦精度(相比于A7RM2)。眼控對焦性能也提升了約2倍，同時適用于采用卡口適配器轉接后的索尼A卡口鏡頭。

索尼全畫幅微單A7RM3具備新的前端LSI，使影像傳感器讀取速度提升2倍;而改進的BIONZ X影像處理器使圖像處理速度提高1.8倍，顯著提升對膚色和紋理的還原能力。上述改進使相機能夠以更快的速度拍攝，同時達到了ISO 100 -ISO 32000(靜態圖像可擴展至ISO 50 - 102400)的感光度，特別是在低感光度設置下可實現15級的寬廣動態范圍/寬容度，確保其在不同設置與拍攝條件下有出色的整體性能。

另外在索尼全畫幅微單A7RM3上首次亮相了一個新的像素轉換多重拍攝模式，充分利用先進的機身5軸防抖功能，實現逼真的高分辨率影像。在這種模式下，相機以1像素增量精準位移，拍攝四張單獨的像素偏移照片，最終合成包含總共約1億6940萬像素數據的高分辨率影像。這四張照片需要使用“Imaging Edge”應用中心的軟件進行合成和處理。該模式可使靜態影像具有更高分辨率和色彩精準度，對于建筑、藝術品或其它靜物等具有復雜細節和顏色的拍攝主題來說，該模式拍攝的效果會更加理想。

索尼全畫幅微單A7RM3的對焦靈活性也有所提升，包括焦距放大模式下的自動對焦、使用A卡口鏡頭時焦平面相位檢測對焦點的支持，以及AF-ON按鈕、一個用于快速移動對焦點的多功能搖桿、靈活的觸摸對焦功能等。