Samsung ha cambiato le fotocamere rispetto alla serie precedente, scegliendo sensori ed obiettivi di migliore qualità. In particolare, il Galaxy S20 Ultra integra una fotocamera posteriore da 108 megapixel e un teleobiettivo a periscopio con zoom ottico ibrido 10x. Dopo le prime recensioni è stato scoperto un grave problema con l’autofocus che il produttore coreano ha promesso di risolvere con un aggiornamento software.