Литая башня ИС-3 имела совершенную для того времени форму приплюснутой полусферы с большой толщиной стенок, в которую была удачно вписана маска орудия. Благодаря такой невысокой башне, танк стал на 280 мм ниже.
В отличие от ИС-2, в котором боезапас хранился в большой башенной нише, на ИС-3 его разместили на стенках башни.
Башня ИС-3 имела форму приплюснутой полусферы с толщиной стенок 100 — 250 мм
Посадочный овальный люк в верхней части башни, закрываемый двумя крышками
Башня ИС-3. Хорошо видны мощная маска орудия, треугольный люк водителя со сдвигающейся в сторону крышкой, фара, звуковой сигнал
К общим недостаткам танка ИС-3 можно было бы отнести, например, большую трудоёмкость его изготовления (стоимость одной машины составляла тогда 350 000 руб.), тесноту в боевом отделении — внутренний объём машины составлял всего 11,6 м³, низкую скорострельность орудия Д-25Т, хотя для её повышения органы управления башней продублировали на местах наводчика и командира танка.
ИС-3 имел классическую компоновку с задним расположением МТО.
Корпус танка изготавливали из прокатанных бронеплит, соединённых электросваркой. Крышу над моторным отделением поставили съёмную, с броневой решёткой для засасывания воздуха. Для доступа к двигателю в крыше спроектировали закрывающийся люк, а средний кормовой лист сделали откидным. Над трансмиссионным отделением разместили броневую воздушную решётку.
Внутренний объём корпуса разделили металлической перегородкой на боевое отделение с постом управления и силовое отделение. Сиденье механика-водителя расположили по продольной оси машины; оно регулировалось по высоте и имело спинку. Над сиденьем находился треугольный люк со сдвигающейся в сторону крышкой, в которую вмонтировали смотровой прибор внешнего обзора. Перед тем как открыть люк, прибор необходимо было снимать.
Около сиденья размещались органы управления танком: педаль главного фрикциона, педаль акселератора, два рычага управления планетарными механизмами разворота, рычаг переключения передач и рычаг редуктора, а также две аккумуляторные батареи. Перед местом механика-водителя находились контрольно-измерительные приборы и два баллона со сжатым воздухом, предназначенные для аварийного пуска двигателя.
В боевом отделении располагались сиденья заряжающего, наводчика и командира танка. На днище находились сервомеханизм главного фрикциона и вращающееся контактное устройство (ВКУ), там же стояла ещё одна аккумуляторная батарея.
Литая башня имела сферическую форму. В её верхней части — большой овальный люк, закрываемый двумя крышками. В правой из них был установлен смотровой прибор заряжающего МК-4, в левой крышке — командирского люка наблюдения — смотровой прибор командира (также МК-4), но с кнопкой управления вращением башни. Оба прибора предназначались для наблюдения за местностью, определения дальности до цели, целеуказания и корректировки огня.
Танк ИС-3 в экспозиции Музея тяжёлого вооружения Войска Польского в Варшаве. На танк установлена 122-мм пушка Д-25Т с длиной ствола 48 калибров и с двухкамерным дульным тормозом
Командирской башенки на ИС-3 не было. Хотя это трудно объяснимо, так как ко времени проектирования ИС-3 все советские танки уже имели командирскую башенку, необходимость которой для полноценного наблюдения командиром за полем боя считалась общепризнанной. Практика показывала, что её отсутствие не могут компенсировать даже самые удачные по конструкции перископы кругового обзора.
Для наводчика в верхней части башни, с левой стороны, имелся ещё один прибор МК-4.
На вооружении танка находилась 122-мм пушка Д-25Т образца 1943 г. с длиной ствола 48 калибров. Она имела двухкамерный дульный тормоз и горизонтальный клиновой затвор с полуавтоматикой механического типа.
Стрельба из пушки велась прямой наводкой с использованием телескопического шарнирного прицела ТШ-17, а также и с закрытых позиций при помощи бокового уровня, угломерного круга и того же прицела ТШ-17. Дальность действительного огня по танкам и самоходным установкам — до 2000 м, по артиллерийским батареям — до 2500 м, по отдельным орудиям — до 1200 м, по колоннам и скоплениям войск — до 3000 — 4000 м. Дальность выстрела прямой наводкой — 1100 м. Практическая скорострельность — 2 — 3 выстр./мин.