在继续保持小米8、小米MIX 2S完全一样主相机硬件的情况下，今年发布的小米MIX 3通过深度软件算法优化，拍照水准又有了大幅提升。此外，小米MIX 3还新增了手持超级夜景模式，大大改善了手机在夜间的成像素质。
小米MIX 3主相机保持了和小米MIX 2S一样的配置，采用1200万（广角，索尼IMX363，f/1.8，1.4μm，2PD双核对焦）+1200万（长焦，三星S5K3M3+，f/2.4，1.0μm像素）后置变焦双摄，支持光学变焦、四轴光学防抖、人像模式、AI场景相机。
在10月25日的故宫发布会上，雷军宣布小米MIX 3的DXOMark综合评分达到了103分，排名世界前三。其中，拍照108分，视频拍摄93分。
横向对比的话，小米MIX 3的综合得分超越华为P20，与三星Note 9、HTC U12+持平，落后于iPhone XS Max的105分，以及华为P20 Pro的的109分。
由于小米MIX 3的拍照主要来自于软件优化和算法升级，所以理论上也小米8、小米MIX 2S也能获得相同的拍照水准。此前雷军也在微博上表示“我已紧急要求小米研发团队把小米MIX3相机技术 尽快移植到小米8和小米MIX2S 上。请小米8和小米MIX2S用户耐心等等！ ”
据微博网友爆料，小米8屏幕指纹版的最新内测固件已经加入了和小米MIX3相同夜景模式，预计夜晚拍照素质将有明显提升。不出意外的话，随后的开发版固件也会加入这一功能。
至于稳定版固件何时获得升级还有待确认，但相信很快了。
