根據博主數碼閑聊站的曝光，小米15 Pro的影像將全面升級，三枚攝像頭將全部采用5000萬像素，影像方面將再次升級。
根據爆料說，小米15 Pro主攝為OV50K，面積為1/1.3英寸，單位像素面積1.2微米，具備高增益行和多重采樣功能，可以提升暗光條件下的拍攝能力。主攝依然會采用可變光圈，光圈在f/1.4-f4之間調節(jié)，提供更好的拍攝效果。據悉，小米15 Pro主攝依然是徠卡Summilux鏡頭，提供更好的畫質表現。
在長焦鏡頭方便，小米15 Pro將配備索尼IMX8系列潛望長焦，并且提供5x光學變焦。
在其他配置方面，小米15 Pro將搭載驍龍8 Gen 4芯片，系統為澎湃OS 2.0，提供更強的性能體驗。