A kamera a csúcskategóriás készülékek között az egyik differenciálelemmé válik, és azt tapasztaltuk, hogy a Huawei-hez hasonló márkák két kamera hozzáadásával közvetlenül változtatni akartak, azonban a dizájner puristák, mint a Sony, továbbra is a jó érzékelőkre koncentrálnak, mint a a kamerák minősége. A Sony Xperia X Performance a fényképészeti minőség szempontjából vezető eszközzé vált, vagy legalábbis a fényképezés szempontjából a piac két legjobb mobiljához kötődik, ebben a tekintetben nem várhatnánk kevesebbet a Sonytól, mivel a nagy márkák saját érzékelőiket használják.
A DxOMark szakemberei megadták ennek az Xperia X Performance-nak a jellemző mércéjét, és nagyszerű érzéseket keltettek, sőt, megadták neki a pontszám 88/100, a lista tetejére katapultálva, a Samsung Galaxy S7 Edge-hez és a HTC 10-hez kötve. Vagyis nem kétséges, hogy a Sony Xperia X Performance lett a 2016-os év legjobb mobil kamerája, legalábbis a előző kettő. Valójában ez egyáltalán nem lep meg minket, talán a fényképek feldolgozása a Sony függőben lévő feladata, de érzékelői fantasztikusak, és a pontszámok elárulják.
Elméletben, a Sony Xperia X Performance képes "okos képek" készítésére Új szoftverének köszönhetően ez azonban nem segített a HTC és a Samsung Galaxy S7 Edge feldolgozásának legyőzésében. Természetesen az Xperia X Performance AF-je csak az egyenlet része, de nagyon is figyelembe kell venni. Az elemzésben szereplő srácok nem voltak túl elégedettek a fényképek automatikus HDR-jével, bár ez kiegészíti más fejlesztésekkel, a színek rendkívül élénkek, talán irreálisak, amelyek a fogyasztó ízlésétől függenek.