評測機構 DXOMARK 公佈了 小米14 Ultra 的影像得分。該裝置的影像測試總分為149分，目前在 DXO 全球影像排行中排名第13。
影像方面，小米14 Ultra 採用 LEICA 全新 Summilux 四鏡，分別為 5000萬像素 Sony LYT900 主鏡 + 5000萬像素 3.2x 長焦鏡頭 + 5000萬像素 5x 長焦鏡頭 + 5000萬像素超廣角鏡頭。
據 DXO 的講解，小米14 Ultra 相比上一代在變焦和錄影方面有著巨大的進步，但零延時拍照、照片自動對焦和細節呈現等方面相比其他競爭機型稍顯不足，這是導致評分無法進入前十的主要原因之一。
小米14 Ultra 搭載兩個長焦鏡頭，在近距離拍攝、中距離拍攝和整體變焦體驗上較為出色，長焦能力以120分在其子項目中排名第一。
錄製方面，小米14 Ultra 支援 8K 30fps 和 4K 60fps 拍攝，在大師電影模式下還能進一步調節幀率和提供各種選項，自由度更高。
DXO 認為 小米14 Ultra 的景深估計和主體分割的處理稍顯不足，有時候會出現偽像和剪切的問題，並且人物臉部色彩渲染不夠生動。
DXO 認為 小米14 Ultra 是有史以來影像能力最出色的小米旗艦機。評價稱「小米14 Ultra 相較於前代、整體上影像實力有了大幅提升，加上出色的硬件，個別的亮點也表現得十分具有競爭力，這使它成為了影像能力最佳的小米旗艦機。」
