Por fuera, el DS3 R3 presenta la misma arquitectura y apariencia de la versión de serie. Por dentro cumple con la reglamentación del Grupo R3T, aprobada por la Federación Internacional del Automóvil. La carrocería original de acero está reforzada por un arco multipuntos soldado, que asegura la rigidez del chasis y la seguridad de los ocupantes.
Bajo el capó, el cuatro cilindros 1.6 THP (turbo de alta presión) está desarrollado a partir del motor de serie PSA. El uso de elementos específicos para competición (cámara de aire, árboles de levas, pistones, bielas, líneas de escape y turbo, gestión electrónica) ha permitido elevar la potencia hasta los 210 CV. Más allá de la pura potencia, se ha dado prioridad al par motor, para lograr una mayor tracción, clave para un pilotaje placentero y eficaz. Con sus 350 Nm, la flexibilidad del motor del DS3 R3 no tiene rival.
El DS3 R3 cuenta con la experiencia de Citroën Racing en el Mundial de Rallyes. Al igual que en el C4 WRC, la caja de cambios 6 velocidades cuenta con control secuencial semiautomático. Este dispositivo permite cambiar de marcha el doble de rápido que en una caja mecánica, además de mejorar la fiabilidad del grupo motopropulsor.
Las suspensiones, diseñadas para todo tipo de terrenos, desde pistas de tierra accidentadas hasta asfalto, también recurren a las tecnologías más avanzadas. Se ofrecen múltiples posibilidades de reglaje, que permiten adaptar el comportamiento del DS3 R3 a cualquier estilo de pilotaje. Citroën Racing recomienda el uso de neumáticos BFGoodrich.
La batería y el extintor automático se han situado detrás de los asientos, para lograr una mejor distribución de pesos. Una plancha de protección de acero protege el motor y rebaja el centro de gravedad. El depósito flexible, homologado por la FIA, se mantiene en su emplazamiento original.
