در تازه‌ترین فهرست انتشار یافته توسط DxOMark (مرجع تخصصی رتبه‌بندی دوربین دستگاه‌های مختلف) آیفون 8 پلاس در مجموع با کسب 94 امتیاز از 100 امتیاز ممکن، جایگاه اول را به خود اختصاص داد و آیفون 8 با 92 امتیاز در رده بعدی ایستاد که با توجه به مشخصات دوربین این دو پرچمدار، اتفاق چندان غافلگیر کننده‌ای تلقی نمی‌شود. اما چیزی که دور از ذهن می‌نمود کسب تنها 83 امتیاز توسط گوشی سونی Xperia XZ Premium بود که وقتی آن را با امتیازات ثبت شده برای گوشی‌های Google Pixel و HTC U11 مقایسه می‌کنیم چندان راضی کننده به نظر نمی‌رسد و به نوعی نشان دهنده‌ی عدم توجه کافی کمپانی ژاپنی بر کیفیت دوربین این پرچمدار است.
بر اساس بررسی صورت گرفته در DxOMark عملکرد دوربین این تلفن هوشمند در ثبت عکس و ضبط ویدئو مناسب ارزیابی شده اما نمی‌توان عبارت فوق‌العاده را برای آن به کار برد. به ویژه هنگامی که نوبت به استفاده از قابلیت زوم یا افکت بوکه می‌رسد دوربین سونی Xperia XZ Premium عملکرد راضی کننده‌ای از خود به نمایش نمی‌گذارد. اما اگر بخواهیم به نیمه پر لیوان نگاه کنیم باید به قابلیت اتوفوکوس دوربین آن هنگام عکسبرداری و فیلمبرداری و نیز لرزشگیری هنگام ضبط ویدئو اشاره کرد که در بررسی‌های به عمل آمده «بسیار خوب» توصیف شده است.
دوربین اصلی این پرچمدار سونی که با فناوری Motion Eye شناخته می‌شود مجهز به سنسور 19 مگاپیکسلی Exmor RS با حافظه انباشته 1/2.3 اینچی است و توانایی ضبط ویدئو با سرعت 960 فریم در ثانیه را داراست. قابلیت فوکوس خودکار ترکیبی و پیش بینی حرکات سوژه از دیگر امکانات این دوربین که دارای لنز 25 میلیمتری f/2.0 و پیکسل‌های 1.22 میکرونی هم است به شمار می‌روند.
اما دوربین سلفی اکسپریا XZ پریمیوم دارای سنسور 13 مگاپیکسلی Exmor RS با سایز 1/3.06 اینچ است که توسط یک لنز عریض 22 میلیمتری با دریچه دیافراگم f/2.0 پشتیبانی می‌شود. همچنین بر اساس ادعای کمپانی سازنده، این دوربین از فناوری SteadyShot و تثبیت کننده 5 محوره تصویر نیز بهره می‌برد که لااقل روی کاغذ امکانات قابل توجهی به شمار می‌روند.