Внешне Mi Mix 2S почти не отличается от предыдущей модели, но сзади на новом смартфоне присутствует двойная камера и именно на этом отличии и сосредоточила своё внимание компания. 

Mi Mix 2S получил двойную 12-мегапиксельную камеру. У первой — объектив с обычным углом обзора, а у второй — телеобъектив. За счёт больших пикселей размером 1,4 мкм матрица захватывает больше света, и снимки в условиях недостаточного освещения получаются более качественными. Также имеется функция двукратного оптического зума без потери качества и портретный режим с размытием заднего фона.

Специалисты DxOMark поставили камере Mi Mix 2S 101 балл за фотовозможности.