相较小米15 Ultra，OPPO Find X6 Pro与荣耀Magic5 Pro亦属昔日旗舰之列，两款手机在发布时亦备受瞩目。然而，就影像性能而言，小米15 Ultra似乎并未达到预期。
踏入2025年3月6日，知名评测机构DXOMARK揭晓了小米15 Ultra的影像得分，总评分为153分，在全球影像排行中仅列第13，而在超高端机型中，其售价虽超800美元，却仅排名第12。
DXOMARK评价指出，小米15 Ultra在影像质量上表现不俗，拥有市场上顶尖的变焦能力，且在户外及低光环境下，屏幕显示清晰易读。但其在视频拍摄质量上略逊于竞争对手，而在阳光下观察照片时，对比度处理不够自然。
细究DXOMARK的影像排名榜单，华为Pura 70 Ultra、Google Pixel 9 Pro XL、荣耀Magic6 Pro、iPhone 16 Pro Max及iPhone 16 Pro占据前五。与此排名相近的OPPO Find X6 Pro与荣耀Magic5 Pro，尽管同样属于两年前的老款旗舰，却似乎未能与小米15 Ultra在影像性能上相提并论。
