Xiaomi 15 Ultra 共有四款配色，其中“黑色”配有红色大师镜头环，是机身上的点睛之笔；“白色”背部有云丝纹理，呈现出宛如自然流动的效果。更有“经典黑银”“松柏绿”两款传奇配色：金属质感高强度材料拼配荔枝纹皮，形成鲜明对撞，用大胆的拼色和凌厉的线条打造出迄今为止最具传奇感的外观，即使相隔百米，也能轻松辨认。在拍摄横握时宛如手持一台相机，经典的设计永不过时。

小米坚持用光学途径来解决移动影像问题。Xiaomi 15 Ultra 升级“端到端”无损光学，深入复杂光学系统的每一环节，解决手机夜拍 “顽疾。

Xiaomi 15 Ultra 参考经典的相机“大三元”概念，带来一套覆盖极广、衔接无比连贯的焦段组合：14mm 超广镜头、23mm 主摄镜头、70mm 中长焦镜头、100mm 超长焦镜头，从容应对几乎所有拍摄场景。无论是风光、人像，还是街头摄影等各种题材，Xiaomi 15 Ultra 都能以出色的光学设计和大光圈表现，为用户带来超越期待的拍摄体验。

其中， 1 英寸主摄与 2 亿像素超长焦堪称“一皇一后”。“镜皇”主摄搭载 1 英寸“光喻 LYT-900”传感器，采用行业最先进的 22nm 制程、支持双原生 ISO Fusion Max 技术，动态范围达到单帧 15EV，配合 ƒ/1.63 大光圈，是小米史上进光量最大的主摄镜头，在黑夜也能捕捉到动人的画面。“镜后”超长焦采用 1/1.4 英寸的主摄级传感器，搭配 ƒ/2.6 超大光圈，感光能力远超行业同类产品；不仅如此，它还拥有 100mm 等效焦距，是目前搭载 2 亿像素长焦的手机产品中最长的，结合传感器原生的高像素能力，可实现高达 400mm 的无损变焦，等效 28 倍无损变焦范围，望远能力行业最强。