Xiaomi 15 Ultra se obeta kot prava revolucija v mobilni fotografiji, saj prvi vzorci posnetkov nakazujejo vrhunske zmogljivosti, zlasti pri nočnem fotografiranju. Eden izmed prvih objavljenih posnetkov je impresiven nočni prizor, kjer v ospredju nastopa Lei Jun v družbi mitološke zveri Nian Shouja, povezane z levjim plesom ob kitajskem novem letu.
Fotografija je bila posneta s periskopskim teleobjektivom (100 mm, f/2,6), ki ga po neuradnih informacijah sestavlja 200 MP senzor Samsung ISOCELL HP9. Ta kombinacija obeta izjemno ostrino in natančnost pri nočnih posnetkih, kar bi lahko Xiaomi 15 Ultra postavilo v sam vrh ponudbe mobilnih kamer.
Xiaomi je objavil tudi zbirko dodatnih vzorčnih fotografij, ki prikazujejo širok spekter zmožnosti naprave, vključno s portreti in drugimi nočnimi prizori.
Po dosedanjih informacijah bo fotografski sistem Xiaomi 15 Ultra sestavljen iz štirih kamer: 50 MP glavni senzor LYT-900, 50 MP ultraširokokotni senzor Samsung JN5, teleobjektiv IMX858 in prej omenjeni periskopski modul s 200 MP senzorjem.