Umieszczony w kompaktowej obudowie cyfrowy aparat fotograficzny DMC-ZX3 o rozdzielczości 14,1 megapiksela jest wyposażony w szerokokątny, 25-mm obiektyw LEICA DC VARIO-ELMAR (f/3,3-5,9) z 8-krotnym optycznym zoomem (odpowiadającym obiektywowi 25-200 mm w analogowym aparacie 35 mm). Szerokokątny obiektyw 25 mm obejmuje niemal dwukrotnie większy obszar niż standardowy obiektyw 35 mm. Z potężnego, 8-krotnego zoomu można korzystać również podczas nagrywania filmów. W trybie rozdzielczości 3 megapiksele funkcja ekstra zoomu optycznego zapewnia dodatkowe powiększenie, rozszerzając zakres zbliżeń do 16,9x, dzięki wykorzystaniu centralnej części przetwornika CCD.

Technologia inteligentnej rozdzielczości (I.R.) zapewnia wysoką rozdzielczość zdjęciom wykorzystującym cyfrowy zoom, jak i zdjęciom wykonanym wyłącznie z zoomem optycznym. Obraz jest dzielony na obszary konturów, obszary tekstur oraz obszary gładkie. Następnie dla każdego z obszarów stosowane jest optymalne dla niego przetwarzanie. Umożliwia to uzyskanie 10-krotnego powiększenia za pomocą inteligentnego zoomu, które jest o około 1,3 razy większe od dostępnego dzięki zoomowi optycznemu praktycznie bez utraty jakości obrazu. Technologia inteligentnej rozdzielczości zapewnia również ostre zdjęcia w trybach ,które wykorzystują mniejszą liczbę pikseli w celu zapewnienia wysokiej czułości i dużej szybkości.

DMC-ZX3 może nagrywać filmy HD o rozdzielczości 720P w formacie AVCHD Lite z dźwiękiem wysokiej jakości dzięki funkcji Digital Creator. Dostępny jest również format Motion JPEG (1280 x 720 pikseli). Aby rozpocząć nagrywanie wystarczy nacisnąć przycisk filmowania. W trybie filmowania można również uruchomić tryb iA. Kiedy DMC-ZX3 jest podłączony do telewizora Panasonic VIERA za pomocą opcjonalnego kabla HDMI można wykorzystać pilot od telewizora do sterowania odtwarzaniem zdjęć zyskując jeszcze większą wygodę obsługi.

System POWER O.I.S. niemal podwaja zakres korekcji drżeń dłoni konwencjonalnej stabilizacji MEGA O.I.S. Dzięki temu można wykonywać piękne zdjęcia w nocy pozbawione rozmyć. Tryb iA wykona całą pracę uruchamiając stabilizację POWER O.I.S., inteligentną regulację czułości ISO, wykrywanie twarzy AF/AE z funkcją rozpoznawania twarzy, inteligentny wybór sceny z trybem zachodu słońca, inteligentną ekspozycję z funkcją śledzenia AF. A jako nowość w DMC-ZX3 został zastosowany tryb Happy, który optymalizuje nasycenie barw oraz jasność zapewniając zdjęcia o niezapomnianej kolorystyce.

Jedną z unikalnych funkcji dostępnych w DMC-ZX3 jest tryb podróży. Z głównego menu można szybko przejść do tego trybu i porządkować różnorodne informacje odnoszące się do odbywanej podróży, takie jak jej cel, data, czas lokalny itp. Łatwo również odtwarzać zdjęcia określając datę lub okres pobytu w interfejsie menu kalendarza.