БМД-3М оснащена новым универсальным боевым отделением (БО) на доработанном шасси БМД-3. Комплекс вооружения БМД-3М включает 100-мм орудие - пусковую установку с автоматом заряжания артиллерийских управляемых и неуправляемых ОФ боеприпасов. Машина состоит из корпуса, башни, комплекса вооружения и управления огнем, силовой установки, трансмиссии, ходовой части, водометных движителей, электрооборудования и средств связи, специального оборудования (защита от ОМП и ППО). Для стрельбы из пушки применяются бронебойно-трассирующие (БТ), осколочно-трассирующие (ОТ) и ос
30-мм автоматическую пушку с ОФЗ, БТ и бронебойными подкалиберными снарядами, 7,62-мм пулемет, современную систему управления огнем с комбинированным дневно-ночным прицелом наводчика, панорамическим телевизионным прицелом командира, цифровым вычислителем, автоматом сопровождения и средствами автоматической подготовки данных для стрельбы о ненаблюдаемым целям.
Вооружение БМД-3М обеспечивает стрельбу с места, с ходу, на плаву и поражение современных танков на дальности до 5500 м, открыто расположенной и укрытой живой силы, фортификационных сооружений на дальности до 7000 м, а также ненаблюдаемых целей, танкоопасных и других малоразмерных целей, самолетов и вертолетов на дальности до 4000 м.
колочно-фугасные зажигательные (ОФЗ) снаряды.
Бронирование корпуса и башни противопульное. Машина снабжена устройствами, предназначенными для защиты экипажа и внутреннего оборудования от воздействия ударной волны при ядерном взрыве, а также от боевых отравляющих и радиоактивных веществ.