三星Note20 Ultra正面采用了6.9英寸显示屏， 搭配背部的曲面玻璃背板，形成与上一代产品几乎一致的双曲面玻璃设计。实际上手时，曲面玻璃与中框共同构成了圆润的边框，不会出现硌手感。

另外，第2代动态AMOLED屏幕可以提供1500你特亮度，即使在明亮的阳光下也可以清晰可见，虽说有逼真的色彩，但是不会伤眼。值得一提的是，三星Note20 Ultra不但支持120Hz刷新率，还拥有“自适应刷新率”功能，它可以根据不同的场景，自动匹配适当的刷新率，确保流畅的滑动体验，以及更低的功耗表现。

普通模式下，屏幕的峰值亮度为680尼特，高亮度模式下屏幕的峰值亮度可以飙到1609尼特，全屏峰值亮度可以达到1037尼特。1037尼特的全屏峰值亮度，这应该是目前应用在智能手机上的屏幕的最高亮度了。对于户外大太阳底下也要使用手机的用户来说，三星Note20 Ultra的这块屏幕能够带来更加好的观看体验，不会有那种屏幕亮度不够、感觉手机屏幕很暗的感觉。

色彩准确度上，DisplayMate测到的三星Note20 Ultra的JNCD（绝对色彩精度）为0.5，在视觉效果上，和完美并无差别；Gamma值为2.12；自然模式下覆盖100% DCI-P3色域，鲜艳模式下覆盖108% DCI-P3以及135% sRGB；屏幕反射率4.4%。

其他方面，三星Note20 Ultra的屏幕参数为6.9英寸、3.5mm挖孔直径、3088×1440分辨率、对比度无限大。三星把应用在Note20 Ultra以及S20系列上的屏幕都叫做Dynamic AMOLED 2X。只是，三星对于Note20 Ultra的这块屏幕的调校显然更好一些，Sammobile的测试显示，S20 Ultra在测试中40摄氏度似乎就会降到60Hz，而Note20 Ultra可以熬到43摄氏度甚至更高。