据了解，Model 3车身采用钢铝混合材质车身框架，可承受更大撞击力，激光焊、电阻焊、铆接、涂胶等多种先进连接工艺也进一步提升了车身的强度。此外，Model 3车头及乘客舱的数个H形防撞结构、乘客舱的笼形结构，可有效应对碰撞事故中车辆变形的风险。
在车身结构的基础上，特斯拉还对A柱和B柱等防撞部位进行了补强设计。补强后的A柱能有效减少偏置碰撞过程中车门框架的变形量，使Model 3在IIHS正面40%碰撞测试中取得了优异成绩。而补强设计的B柱可对应至少4.5倍以上的整备质量重力，这让Model 3在NHTSA、ENCAP和IIHS的侧面碰撞测试成绩非常出色。
特斯拉车辆同样注重电池的防护。一方面，Model 3电池包内两根纵梁替代了传统传力纵梁，保证了电池安全。在车身中部主要的变形吸能区，门槛更是采用内贯通的加强梁，在发生侧碰或者柱碰时，能更好地保护车内乘客和电池不受挤压，将碰撞风险降到最低。
