Galaxy Tab 3 8.0 chạy hệ điều hành Android 4.2.2 cùng giao diện TouchWiz từ Samsung. Cấu hình máy ở mức tầm trung với chip Exynos 4212 lõi kép tốc độ 1,5 GHz, bộ nhớ RAM 1,5 GB và bộ nhớ trong dung lượng 16 hoặc 32 GB (phiên bản bán tại Việt Nam có dung lượng 16 GB). Ngoài ra người dùng cũng có thể lắp thêm thẻ nhớ microSD để mở rộng bộ nhớ dành cho việc lưu trữ phim ảnh hay bài nhạc chất lượng cao. Ngoài phím tắt trên màn hình khóa thông thường, Samsung đã bổ sung thêm tính năng Smart Stay, giúp ngăn máy tự động vào chế độ chờ khi đang sử dụng (hữu ích khi đọc sách, xem video).