За башней, перед перегородкой размещены места стрелка-гранатометчика (у правого борта) и старшего стрелка (у левого борта). Для наблюдения и стрельбы рабочие места десантников, размещенных у бортов, оснащены призменными приборами ТНПО-170А. Для посадки и высадки десанта служит прямоугольный кормовой люк с большой крышкой. Петли крышки (для облегчения ее открывания и предотвращения резкого падения при закрывании) оснащены пучковыми торсионами.
В МТО (в кормовой части корпуса машины) расположены двигатель и трансмиссия с обслуживающими их системами, и два водометных движителя. Также в МТО установлены: по правому борту – правый топливный бак, воздухозаборное устройство фильтро-вентиляционной установки, двигателя и вентилятора обдува компрессора, бак гидросистемы ходовой части; по левому борту – левый топливный бак, масляный бак с маслозакачивающим насосом и подогреватель. Кроме того, имеются две пневморессоры, водооткачивающий насос с электроприводом, термодатчики и распылители системы ППО, контактные свечи систем откачки воды из корпуса. Сверху МТО закрывается съемными листами и баком-крышей, расположенным над двигателем. На съемных листах крыши установлены решетки для предотвращения соскальзывания ног десантников при посадке и высадке. В кормовой части МТО находятся короба эжекторов, в которых размещены глушители, эжектор отсоса пыли, масляные и водяные радиаторы.
В башне БМД-3, унифицированной с башней БМП-2, размещаются 30-мм автоматическая пушка 2А42 (высота линии огня при рабочем клиренсе машины составляет 1996 мм), спаренный с ней 7,62-мм пулемет ПКТ, пусковая установка противотанкового комплекса (ПТРК) 9П135М для противотанковых ракет (ПТУР) 9М113 (9М113М). Пушка 2А42 имеет газовый двигатель автоматики и два темпа стрельбы: малый – 200-300 и большой – 550 выстр./мин. Запирание канала ствола – поворотом затвора. Для уменьшения действия отдачи на установку ствол амортизирован и при выстреле откатывается на расстояние 30-35 мм.
Наводка пушки и спаренного пулемета в цель осуществляется от пультов управления стабилизатором пушки наводчика-оператора и командира. На БМД-3 используется электромеханический двухплоскостной стабилизатор вооружения 2Э36-4. Предусмотрены два основных режима работы 2Э36-4: «АВТОМАТ» и «ПОЛУАВТОМАТ». Режим «АВТОМАТ» задействуется для стрельбы с места и с ходу по наземным целям. При этом осуществляются стабилизация и наводка спаренной установки в вертикальной и горизонтальной плоскостях со скоростью от 0,07 до 6 град./с. Режим «полуавтомат» является основным при стрельбе из спаренной установки по воздушным целям. В этом режиме также обеспечивается стабилизация и стабилизированная наводка спаренной установки в вертикальной и горизонтальной плоскостях, но с меньшей точностью стабилизации и с большими скоростями. Перебросочные скорости в горизонтальной плоскости – 30°, в вертикальной плоскости – 35 град./с. Предусмотрено командирское целеуказание от кнопки прибора ТКН-ЗМБ, установленного в командирской башенке: при нажатии кнопки производится разворот башни в направлении цели. Наряду с электромеханическим имеется ручной привод управления. При работе с ручным приводом обеспечивается угол склонения -5°, угол возвышения +75°. При работе в автоматическом и полуавтоматическом режимах эти углы составляют -4° и +74° соответственно.
Вращение башни осуществляется с помощью механизм поворота – вручную или от электропривода. С механизмом поворота связан азимутальный указатель азимута, позволяющий отсчитывать и указывать горизонтальные углы поворота башни относительно продольной оси машины. Имеется стопор башни.
При стрельбе из пушки наводчик использует бинокулярный перископический комбинированный прицел БПК-2-42. Дневная ветвь этого прибора имеет поле зрения 10° при кратности увеличения не менее 6