Khối camera sau là điểm nổi bật của Xiaomi 14 Ultra. Công ty giữ lại công thức 4 camera 50 MP với thiết lập 0,5x + 1x + 3,2x + 5x và gần như mọi phần cứng trong tiền nhiệm. Cảm biến chính vẫn là loại 1 inch nhưng là Sony LYT-900 mới nhất với thiết kế đẹp hơn và tốc độ đọc nhanh hơn. Nó vẫn sử dụng ống kính 23 mm khẩu độ kép nhưng có dải f/1.63-f/4.0 giúp thu sáng tốt hơn tới 136% so với trên Xiaomi 13 Ultra. Camera chính có thể chụp ảnh Ultra RAW bằng tất cả các thuật toán và được lưu thành tệp DNG với đầy đủ dữ liệu hình ảnh.b29