4月22日，DXOMARK网站公布了三星S20 Ultra的相机成绩。该机照片得分132分，视频得分102分，相机总得分122分，在DXOMARK相机排行榜中与荣耀V30 Pro并列第6名。DXOMARK称，这表示它大体上可以拍出卓越的静止图像质量，但存在一些小缺点。
三星S20 Ultra相机得分
DXOMARK相机排行榜
DXOMARK表示，三星S20 Ultra的广角摄像头非常杰出，在这一项目中创下了最高分的新纪录；在人像模式下拍摄时，该机的散景图像也是最好的，因此在该项目中取得了高分；在4K分辨率和每秒30帧设置的组合下，S20 Ultra的视频得分为102分，略逊于排行榜里的顶级手机。
三星S20 Ultra相机得分
在大多数照明条件下，三星S20 Ultra主摄像头拍出的图像呈现了绝好的曝光度、动态范围和色彩。该机在室内和低光下都可以很好地控制噪点，但是，尽管S20 Ultra的1200万像素图像在像素合并后大致呈现了非常到位的细节，但其质量并没有其他输出分辨率更高的手机上看到的那样好，因此在弱光环境下可能会丢失精细的细节。另外，S20 Ultra的PDAF自动对焦系统在大多数照明条件下均能准确对焦，但在低光下的响应时间却相当长。DXOMARK这样评价三星S20 Ultra的相机表现。
三星S20 Ultra相机
相机配置上，三星S20 Ultra后置四摄像头，分别为一颗1.08亿像素广角摄像头、一颗4800万像素长焦摄像头、一颗1200万像素超广角镜头和一颗景深摄像头。
