カメラは、ライカと提携しているのは変わらず、P20 Proのようにトリプルカメラを搭載していますが、従来とは異なりモノクロセンサーは使われていません。その代わり、Mate 20 Proは40MPセンサーに35mm判換算27mm F1.8の広角レンズ、20MPセンサーに16mm F2.2の超広角レンズ、8MPに80mm F2.4の中望遠レンズを備えています。
Mate 20は16MP、17mm F2.2、12MP、27mm F1.8、8MP、52mm F2.4という、それぞれ3つのカメラを搭載しています。今回はモノクロセンサーによる解像感とダイナミックレンジの拡大というメリットよりも、超広角レンズを優先したということのようです。
Mate 20 Proはセンサーサイズが1/1.7型、Mate 20は1/2.3型となっており、センサーサイズが大きい点も特徴です。センサーが大きいと高画質化が期待できます(わかりやすいのはノイズの出やすさ、出にくさ)。P20シリーズと同様に、ISO 102400という超高感度撮影や、最大5秒シャッターとなった夜景モードも搭載しています。最大10枚を連写合成してHDR画像を撮影するSuper HDR技術も備えています。背景の点光源をハート型などにするエフェクト機能も、おもしろい機能です。
Mate 20 Proの場合、27mmがメインレンズで、それより広角の16mmレンズは0.6倍、中望遠の80mmは光学3倍、という表現がされています。ハイブリッドズームは5倍の135mm相当、さらにデジタルズーム10倍で270mmまでカバーできる、とYu氏はアピールしています。レンズ前2.5cmまで寄れるマクロ機能も搭載しました。