Die Hauptkamera arbeitet mit einer Auflösung von 16 Megapixeln und wurde mit einem Sony IMX298 Bildprozessor ausgerüstet. Ein optischer Bildstabilisator sorgt für stabile Aufnahmen und mit der Kamera können 4K-Videos aufgezeichnet werden. Die zweite Kamera erhielt eine Verdoppelung der Auflösung von 8 auf 16 Megapixel für Selfies und Videochats. Die Kommunikationsstandards LTE, WLAN, Bluetooth 4.2, UMTS, GPRS und HSPA werden unterstützt. Der DualSIM-Slot bietet die Möglichkeit das OnePlus 3T mit zwei SIM-Karten zu betreiben. Das Akku verfügt über eine Kapazität von 3400 Milliamperestunden und kann mit dem Netzteil innerhalb von 30 Minuten um 50 Prozent aufgeladen werden.
Zur mobilen Navigation stehen GPS, Beidou und Glonass bereit. Als Betriebssystem wurde Google Android 6.0 Marshmallow auf dem OnePlus 3T installiert.