中兴Axon40 Ultra的相机镜头模组居于后盖的左上方，由一枚6400万超广角主摄镜头、一枚6400万超人文镜头和一枚6400万长焦镜头组成，三款镜头像素都达到了6400万像素，毫无任何缩水。三款镜头采用纵向排列方式，给人的感觉格外规整。后摄模组的玻璃采用了无边框工艺打造而成，与下层的金属装饰处在同一个平面，可以有效降低镜头模组的突兀感，给人以浑然天成的美感。

可以说，中兴Axon40 Ultra此次采用了非常高规格的后置摄像模组，三支6400万像素镜头，分别是采用索尼IMX787传感器的等效35mm主摄，采用IMX787传感器的等效16mm超广角镜头，还有一支等效91mm的潜望镜头，长焦与主摄都配备OIS光学防抖。此外，长焦镜头采用数码变焦最长支持等效约1400mm焦距，在拍摄界面可以很顺畅的进行连续变焦操作。

还有备受好评的35mm人文主摄也出现在了中兴Axon40 Ultra之上。其中超人文主摄与超广角均为定制索尼IMX787传感器，支持全像素全向对焦技术，超人文主摄和潜望长焦有双OIS光学防抖，超广角主摄则有自由曲面镜头的超低畸变加持，规格堪称豪华。