Cortex-M3 یک میکروپروسسور 32 بیتی می باشد که دارای یک مسیر داده 32 بیتی ،یک بانک رجیستری 32 بیتی و رابط های حافظه 32 بیتی است.این پردازنده دارای معماری هارواردمی باشد،به این معنا که دارای باس داده و باس دستورالعمل مجزا می باشد.این معماری اجازه می دهد که دستورالعمل ها و دسترسی به داده هادر آن واحد امکان پذیر باشد ،در نتیجه کارایی پردازنده افزایش می یابد زیرادستیابی به داده ها تاثیری بر کانال دستورالعمل ندارد . این ویژگی با عث می شود که Coret-M3 دارای رابط باس چندگانه با کاربردی بهینه و قابلیت استفاده به طور همزمان باشد. هر چند ،باس های دستورالعمل و داده از یک سیستم واحد حافظه واحد و یکپارچه سهم می برند .به بیان دیگر ، شما نمی توانید به 8 گیگابایت از فضای حافظه دست پیدا کنید زیرا شما دارای رابط های باس مجزا هستید.
در کاربردهای پیچیده که نیاز بیشتری به ویژگی های سیستم حافظه است ،پردازنده Cotex-M3 دارای یک واحد حفاظت حافظه اختیاری می باشد و ممکن است در صورت نیاز ،پردازنده Cortex-M3 از یک حافظه نهان خارجی نیز استفاده کند. سیستم های حافظه little endian و big endian نیز پشتیبانی شده است.
پردازنده Cortex-M3 دارای تعدادی اجزای اشکال زدایی درونی ثابت است.این اجزا عملیات اشکال زدایی را فراهم می کنند و از ویژگی هایی مانند Breakpoint ها و Watchpoint ها پشتیبانی می کنند. به علاوه ، اجزای اختیاری ، ویژگی های اشکال زدایی مانند ردیابی دستورالعمل و انواع مختلفی از رابط های اشکال زدایی را ارایه می کنند.