CRH3A型动车组是于2017年由中车唐山机车车辆有限公司与中车长春轨道客车股份有限公司联合设计制造。列车的核心部件、制造技术、网络控制系统（将局部以太网融入标准TCN列车网络）均实现国产化。列车集监视、控制，诊断功能一身，全列车安装了600多个传感器，可以随时对行车数据进行自动监视。一旦列车在运行中出现故障，网络控制系统能在第一时间检测到相关数据，并自动对车辆采取安全防护措施，进行减速或停车的操作处理。
CRH3A列车采用4动4拖（4M4T），8节为一列的编组，牵引总功率为5 120 kW，运营时速为250km/h，可按160km/h，200km/h及250km/h三种速度等级运行；具有载客量大，快起快停的快速乘降等特点；列车的车门车窗采用了拓宽设计、全新设计的座椅和大空间过道等以配合列车的快速乘降的设计要求。此外，列车采用了新的密封型开闭结构和密封型设备舱，具备了抗风沙、抗雨雪等恶劣天气的能力，能够适应高寒、沙漠等多种自然环境下运行。
CRH3A型动车组的车体与CJ1型动车组基本一致，都是采用全焊接铝结构，车体强度差异不大。与CJ1型动车组存在一些差别，如：根据“统型车”的设计要求，中间车的车体长度由原来的24 200 mm加长至27 600 mm，车体高度不变；车辆底架端部结构参照时速350 km/h 标准动车组的结构进行了适应性调整等。