Das vivo X100 Ultra verfügt über eine 50-MP-Hauptkamera, die den Sony LYT-900-Sensor von Sony verwendet. Jia Jingdong, Vize-Präsident von vivo, sagt, dass die Kamera über die fortschrittlichste Anti-Shake-Technologie verfügt und in Echtzeit „kleine Händeschütteln“ korrigieren kann. Über diese Technologie auf seiner Weibo-Seite sagt der vivo-Manager per maschineller Übersetzung: „Sie bietet einen Hochgeschwindigkeits-Anti-Shake-Ausgleich durch Linsen- oder lichtempfindliche Elementverschiebung. Es handelt sich um eine bahnbrechende Entwicklung des kombinierten OIS (optisch) EIS (elektronisch)“ Anti-Shake.“
Das Telefon wird außerdem über eine 200-MP-Telekamera mit Samsungs HP9-Bildsensor verfügen. Die Telekamera verfügt außerdem über eine Anti-Shake-Technologie und der Vizepräsident von vivo sagt, dass das „Mico-Gimbal“ der Telekamera schnelle Rennwagen einfangen kann. Wir sollten darauf hinweisen, dass die Kameras der vivo
Jia bemerkt: „APO bedeutet Apochromatisch (vollständige Farbkorrektur). Es ist das weltweit stärkste Teleobjektiv mit Korrektur der chromatischen Aberration, das die Klarheit und Schärfe verbessert, natürliche Farben wiederherstellt und aus 0,2 Milliarden Pixeln (200 MP) echte 0,2 Milliarden Pixel (200 MP) macht.“ Das Mobilteil ist außerdem mit einem 50-MP-Weitwinkelobjektiv ausgestattet, das die fortschrittlichsten KI-Bildalgorithmen von vivo nutzt.