vivo X100 Ultra搭載了蔡司認證的2億像素APO超級長焦鏡頭，這是vivo與蔡司共同研發的成果，採用了2億像素的HP9傳感器，擁有行業領先的1/1.4英寸大底。憑藉原像引擎長焦算法，vivo X100 Ultra實現了業界最清晰的長焦攝影效果，並支持3.7x至20x的超清接力變焦功能。此外，該手機還配備了行業最低色散的超高透玻璃鏡片，以及定製的高精度馬達，提供了3.4:1的放大倍率，特別適合長焦微距攝影。
vivo X100 Ultra還支持85mm的超高清人像攝影，具備精準的人眼對焦功能，能夠實現超遠距離40米的掃碼能力，以及超遠距離的長焦舞台攝影。得益於藍圖影像芯片V3+的強大性能，vivo X100 Ultra在舞台錄製方面也表現出色，支持行業內最強的舞台錄製效果。不僅如此，它還具備樂器聲音還原和聲音變焦功能，能夠實現最遠30倍的長焦舞台錄製，為用戶帶來前所未有的移動影像體驗。
