與小米15 Ultra排名相仿的小米機型分別為OPPO Find X6 Pro、榮耀Magic5 Pro，影像均為兩年前的排名老旗艦。由此來看，公布小米15 Ultra的看齊影像能力確實不盡如人意。

2025年3月6日，老旗權威評測機構DXOMARK公布了小米15 Ultra的小米影像測試總分，達到了153分，影像在全球影像排行中位列第13，排名在售價高于800美元的公布超高端機型中排名第12位。

DXOMARK認為，小米15 Ultra的老旗優勢在于影像整體質量出色，具備目前市場上最強的小米變焦能力、在戶外和低光環境下屏幕可讀性良好；不足在于視頻拍攝質量稍遜于競品、影像在陽光下觀看屏幕時，排名照片對比度顯得不夠自然。

PChome查閱DXOMARK的影像排名榜單發現，該榜單排名前五的手機分別為華為Pura 70 Ultra、Google Pixel 9 Pro XL、榮耀Magic6 Pro、iPhone 16 Pro Max和iPhone 16 Pro。與小米15 Ultra排名相仿的機型分別為OPPO Find X6 Pro、榮耀Magic5 Pro，均為兩年前的老旗艦。由此來看，小米15 Ultra的影像能力確實不盡如人意。