В Canon G3 X использована К-МОП матрица формата 1” разрешения 20 Мп. Диапазон чувствительности составляет ISO 125-12800.

Камера оснащена объективом со впечатляющей (особенно в сочетании с относительно крупной матрицей) кратностью зума 25х. Диапазон фокусных расстояний составляет 24-600 экв.мм, светосила F/2.8-5.6. Пятиосевая система оптической стабилизации поможет уменьшить риск смазывания изображения.
Canon G3 X имеет защиту от непогоды (точнее, от пыли и влаги). Это самая защищенная модель в линейке G. Другой особенностью, впервые появившейся в линейке G, является интерфейс камеры, многое позаимствовавший от зеркальных камер Canon EOS.

Среди элементов интерфейса видим кнопку фиксации экспозиции (AE), выбор зоны автофокуса (AF), режима работы затвора (DRIVE/AF), ручное управление экспопараметрами, диск выбора режимов, программируемое кольцо на объектива, диск экспокоррекции, а также диск управления (точнее, кольцо навипада) на задней панели.
Canon G3 X оснащен поворотным сенсорным дисплеем с диагональю 3,2” разрешения 1,62 миллиона точек. Встроенного видоискателя не имеется, однако камера совместима с фирменным ЭВИ Canon EVF-DC1 высокого разрешения 2,36 миллиона точек.

Среди других характеристик камеры – 31-точечная система автофокуса, поддержка формата RAW, серийная съемка со скоростью до 5,9 кадр/с, видеосъемка Full HD 1080p, возможность ручного управления экспопараметрами и уровнем звука при видеосъемке, наличие разъемов для внешнего микрофона и наушников, выход HDMI, встроенный модуль Wi-Fi с поддержкой NFC.