在拍照硬件方面，小米4S依旧采用了同之前推出的小米4C相同的配置，采用了1300万像素摄像头，其采用了5片式镜头设计，具有f/2.0的大光圈，支持1080p HD高清视频、120fps慢动作视频，并配备双色温闪光灯。前置摄像头为500万像素，广角、美颜功能也是一应俱全。
小米4S拍照界面
关于相位对焦技术：相位对焦技术最早应用在单反相机上，相位式的好处是对焦速度快。相比反差式的需要来回多次“错过”准确焦点的位置来对焦的方式，相位式对焦在一开始的时候就可以通过相位检测的信号来判断当前的焦点位置是靠前还是靠后。并且准确的告诉镜头驱动模块，应该将镜片向哪个方向移动。而且在准确焦点位置的时候，相位检测系统可以准确的知道当前已经处于合焦状态。不需要再重复来回移动对焦镜片组。所以在速度上会比反差式对焦快很多。简而言之，这项技术可以大幅度提升对焦速度。与传统反差对焦相比，在暗光条件下，对焦更快。（以上部分资料源自网络）。而PDAF相位对焦的使用，让小米4S的拍照体验大大增加。
拍照界面方面，一如既往延续了MIUI的简单风格，完全的图形化界面，在点击某个功能后，在拍照界面就会出现相应的关闭选项，让初次上手智能机的用户也可以轻松上手操作。另外小米4S依旧提供了众多滤镜效果，可实时展示取景效果，在拍照时就能体现出效果，不用后期制作。
小米4S拍照样张展示：
小米4S拍照样张
小米4S拍照样张
小米4S拍照样张
小米4S拍照样张
小米4S拍照样张
小米4S拍照样张
在光线充足的环境下，小米4S的样张表现非常不错。将照片放大后，细节依然很清晰。另外MIUI还支持涂鸦功能，在照片编辑模式下可以自动画笔颜色和尺寸，并具有撤销和修改功能。得益于PDAF相位对焦的优势在夜景拍摄时小米4S的成像速度也非常迅速。拖拽屏幕中央的对焦框可选择对焦点，手机会根据光线的强弱进行背光处理。美中不足的是在一些光线较暗的情况下，样张中依旧会为我们展现出一些噪点。作为一款手机来说，小米4S的总体表现已经算得上出色了。
