8月30日，DxOMark 公佈了小米12S Ultra 的影像測試結果，DxOMark 影像測試總分為 138 分，在 DxOMark 全球影像排行榜中進入前五名。子項目得分分別為照片 144 分，變焦 96 分，拍片 113 分。
據 DxOMark 的介紹，小米12S Ultra 的 Leica 經典和 Leica 生動兩種色彩渲染模式下的成像質素非常相近，兩種成像風格不會影響 DxOMark 最終得分。
以下是 DxOMark 列舉的優點
1:高光到極低光之間的各種條件下，風景、城市景觀和人像的曝光情況很優秀。
2:照片和拍片動態範圍十分寬廣。
3:照片自動對焦在所有照明條件下都很準確
4:紋理保留和圖像噪點之間保持極好的平衡。
5:兩種 Leica 模式提供的不同演色性，增添了可玩性，但是圖像質量相似。
6:長距離變焦的圖像質量優秀。
以下是 DxOMark 列舉的不足
1:在不同場景中會出現一些曝光和 HDR 呈現不穩定的情況。
2:所有 HDR 條件和低光條件下沒有零快門時滯，經過測量，延遲長於 0.3 秒。
3:在使用遠攝鏡頭拍攝時，對焦和曝光不穩定。
4:在HDR 場景中，即使環境有良好的照明條件也會有噪點。
5:逆光場景中偶爾存在對比度偏低，出現暈輪的情況，在深色調或深褐色皮膚下表現較為明顯。
6:預覽模式中沒有 HDR，預覽與實際拍攝效果不同。
目前 DxOMark 智能手機相機前五排名分別是 Honor Magic4 至臻版、華為 P50 Pro、小米 11 Ultra、華為 Mate 40 Pro+、小米 12S Ultra 。
在 8月8日，DxOMark 官方微博稱，「從中國直抵法國的小米 12S Ultra 正在測試中！這款全新影像旗艦機在 DxOMark 影像測試中會有怎樣的表現呢？敬請期待！」但有趣的是雷軍表示小米 12S Ultra 不送測 DxOMark，所以此次的測試很可能是 DxOMark 自行購買手機。
