Виробник Xiaomi 15 та Xiaomi 15 Pro оснастить смартфони кастомізованою 50-мегапіксельною основною камерою оптичного формату 1/1,3 дюйма з великою діафрагмою, про що повідомляє Digital Chat Station. Покращена камера дозволить збільшити світлопропускання об’єктива, покращити чіткість та текстуру зображення, а також зменшити відблиски та двоїння зображення. Xiaomi15 Pro використовуватиме перископічний телеоб’єктив.

Крім того, серія Xiaomi 15 отримає процесор обробки зображень, у якому знайшли застосування технології штучного інтелекту (Xiaomi AISP). Він дозволить точніше передавати світло та тіні, а також робити якісне боке.

Раніше інший інсайдер заявив, що серія буде оснащена покращеними об’єктивами і зможе похвалитися світлочутливою макрозйомкою, якісною зйомкою зі спалахом та покращеними портретами з повною фокусною відстанню. Смартфони можуть бути обладнані новим датчиком OmniVision.