系统版本为MIUI8，小米8是有超广角，小米8拥有超广角和长焦。相机里面的专业模式可以自由切换。
小米8不仅同样支持AI场景相机可对206种场景进行AI优化处理之外，还在AI人像模式的基础上加入了7种影棚光效体验，通过大数据可以更准确获取景深数据进行背景优化。同时，小米8还内置AI短视频剪辑功能，用户录制完一段120fps以上的高帧率视频后，可通过默认7种预置风格之一进行一键处理。前置搭载像素四合一技术的2000万像素相机，为了让自拍美颜体验更进一步升级，加入了AI微整形美颜功能。
小米8采用与小米MIX 2S相同的后置相机模组，广角镜头是索尼IMX363，1200万像素，F/1.8光圈，单位像素面积1.4μm，支持2PD双核对焦，而长焦镜头是三星S5K3M3，光圈F/2.4，单位像素面积1.0μm。在经过两个月的调校后，DxOMark给小米8的后置相机拍评分为105分，比苹果iPhone X高出4分。