3 دوربین 50 مگاپیکسلی به همراه 1 دوربین تله‌فوتو پریسکوپ 200 مگاپیکسلی، احتمالاً پیکربندی دوربین عقب این گوشی خواهد بود.
انتظار می‌رود شیائومی 15 اولترا در سه‌ماهه اول سال آینده میلادی عرضه شود؛ این دستگاه احتمالاً پیشرفته‌ترین محصول شیائومی خواهد بود که بر اساس میراث شیائومی 14 اولترا ساخته می‌شود. یکی از پربحث‌ترین پیش‌بینی‌ها در مورد این گوشی، دوربین آن است که ظاهراً قدرت و کیفیت بسیار بالایی دارد. حالا یکی از موثق‌ترین منابع، اطلاعات خوبی درباره دوربین غول نسل بعدی شیائومی منتشر کرده است.
براساس اطلاعات فاش‌شده توسط منبع آگاه چینی موسوم به دیجیتال چت استیشن، ویژگی برجسته شیائومی 15 اولترا، سیستم تصویربرداری و فیلم برداری آن است. سیستم دوربین چهارگانه این دستگاه قدرتمند شامل سه سنسور 50 مگاپیکسلی و یک لنز قدرتمند 200 مگاپیکسلی است که انتظار می‌رود برای یک دوربین تله‌فوتو پریسکوپ باشد.
این لنز تله‌فوتو نه‌تنها از قابلیت‌های مختلف زوم پشتیبانی می‌کند، بلکه از حالت‌های ماکرو تله‌فوتو و اولترا تله‌فوتو در نور کم نیز پشتیبانی خواهد کرد. درحالی‌که مشخصات این سنسورهای 50 مگاپیکسلی هنوز رسماً تأیید نشده است، پیش‌بینی می‌شود سنسور اصلی دارای اندازه 1 اینچی با دیافراگم ثابت باشد که روند استفاده از سنسورهای بزرگ در دستگاه‌های سطح بالای شیائومی را ادامه می‌دهد.
شایعات حاکی از آن است که لنز تله‌فوتو 200 مگاپیکسلی این دستگاه از سنسور HP3 سامسونگ استفاده می‌کند که می‌تواند زوم اپتیکال تا 10 برابر را ارائه دهد. HP3 یک سنسور تصویر موبایل 200 مگاپیکسلی با اندازه پیکسل 0.56 میکرون و قابلیت ISO سه‌گانه است که در چندین گوشی رقبای شیائومی استفاده شده است. لازم به ذکر است که قبلاً نیز شایعاتی مبنی بر تجهیز شیائومی 15 اولترا به دوربین تله‌فوتو 200 مگاپیکسلی شنیده شده بود.
فراتر از دوربین‌ها، انتظار می‌رود شیائومی 15 اولترا با چیپست جدید اسنپدراگون 8 نسل 4 عملکردی در سطح بسیار بالا ارائه کند که احتمالاً با حداکثر 24 گیگابایت رم همراه خواهد بود. این دستگاه ممکن است دارای باتری 6200 میلی‌آمپرساعتی باشد که انرژی یک روز کامل را تضمین می‌کند و با HyperOS 2.0 مبتنی بر اندروید 15 عرضه خواهد شد.