小米MIX的后置摄像头为1600万像素，传感器型号为OV16880，面积1/3.06英寸，像素尺寸1.0μm，并支持PDAF相位对焦功能，配备双色温闪光灯，小米MIX拍摄的样张色彩饱和度较高，而且相机软件拥有自动HDR功能，遇到高反差的场景时自动开启，暗部与高光细节得到保留。
