PS3의 외부 디자인은 게임기라기보다는 소형 PC나 전문 AV기기에 가까운 인상을 준다. 크기와 무게도 상당하며, 외부 전체에 마치 피아노 표면을 연상시키는 고광택 처리를 해서 상당히 고급스러운 느낌을 가지게 한다.

기본적으로는 가로로 놓고 쓰지만, 세로로 세워서 쓸 수도 있게 디자인 되어있다. 세로로 쓸 때를 대비하여 왼쪽 측면에 고무 소재의 받침대가 붙어있으며, 블루레이 드라이브 바로 밑에 있는 PS 로고를 90도 회전시킬 수 있게 되어 있어, 세로로 놓고 써도 디자인 적인 어색함은 느껴지지 않는다.

전면의 오른쪽에는 블루레이 드라이브의 디스크 삽입구와 그 밑에는 디스크 이젝트 버튼, 그리고 소프트 전원 버튼이 자리하고 있다. 각 버튼은 터치 센서 방식이므로 누르는 느낌이 없는 것이 특이하다.

전면 왼쪽의 커버를 열면 메모리 스틱, 컴팩트 플래시, SD카드 등을 삽입할 수 있는 멀티 카드 리더가 갖추어져 있으며 그 아래쪽에는 4개의 USB 포트와 하드 디스크와 무선랜의 작동 상태를 표시하는 LED가 위치하고 있다.

왼쪽 측면에는 하드 디스크 슬롯이 있다. 커버를 벗기고 나사를 풀면 내장된 하드 디스크를 뺄 수 있으며, 2.5인치 S-ATA 하드라면 어느 것이나 교체가 가능하므로 하드 용량을 쉽게 확장할 수 있다.

오른쪽 측면에는 열 배출구 외에 특별한 것은 없으며, 중앙에 블루레이, HDMI, 블루투스 등 PS3의 여러 기능을 알 수 있는 각종 로고가 한 줄로 배치되어있다.

PS3는 전력 소비량이 높고, 배출되는 열도 상당한 편이므로 본체 곳곳에 열 배출구가 준비되어있다. 열이 많이 나는 반면, 팬이나 블루레이 드라이브에서 나는 소음은 상당히 조용한 편이다.

후면에는 메인 전원 스위치와 전원 입력 단자, 그리고, AV멀티 출력과 광 출력, 이더넷, 그리고 HDMI 단자가 가지런히 자리하고 있다. AV 멀티 출력은 컴포지트, S영상, 컴포넌트 출력 등이 가능하다.

전용 무선 컨트롤러인 '식스액시스(SIXAXIS)'가 1개 동봉되어있다. PS2 전용컨트롤러인 '듀얼쇼크2'와 거의 같은 크기와 모양을 하고 있지만, 컨트롤러의 기울기를 감지하는 6축 모션 센서가 추가되고, 대신 진동기능이 삭제된 것이 차이점이다.

컴포지트 AV케이블과 랜 케이블, 그리고 컨트롤러를 충전할때 주로 쓰이는 USB 케이블이 들어있다. 동봉된 AV 출력용 케이블은 본체에 동봉된 컴포지트 출력용 케이블 1개 뿐이므로 S영상이나 컴포넌트, HDMI 출력 등을 하기 위해서는 케이블을 따로 구입해야 한다. PS2와 케이블이 호환되므로 PS2에 사용하던 케이블이 있으면 그대로 사용해도 된다.