小米14 Ultra配置了一个6400万像素的主摄像头，其光圈为f/1.95，支持OIS光学防抖和双核对焦，还有一个2000万像素的超广角摄像头，支持120°的视野和f/2.2的光圈。在前置摄像头方面，它有一个2000万像素的摄像头，支持1080P视频通话和录制。该手机还配备了柔性防抖技术，可有效减少手持拍摄时的抖动，同时拥有HDR、夜景、人像、宠物、风景等多种模式。此外，它还支持8K视频录制和NMT降噪技术。