索尼Xperia Z5的前置相机为500万像素，后置则是2300万像素。由于使用的是索尼IMX300传感器以及索尼G镜头及6p镜片，在拍照的画质上达到了索尼Xperia系列的最高水准，另外0.03s极速混合对焦（相位对焦+反差对焦）以及支持4K视频功能对用户来说也极为实用，最高支持ISO12800让夜景拍摄更加轻松。另外，Z5系列相机中的高级自动化模式已经支持全像素设置。