Sony Xperia Z5 по праву зайняв вищу позицію рейтингу камерафонів, завдяки абсолютно новому 23-мегапіксельному сенсора з 1/2,3-дюймовою матрицею Exmor RS і об'єктивом F2.0 G. У цьому модулі Sony використовувала ряд технологій популярних фотокамер лінійки α. Компанія суттєво попрацювала над програмним забезпеченням, тому знімки на нових смартфонах виходять дійсно якісними.
Особливо вражає автофокус, який відмінно працює в будь-яких умовах. Дуже важлива кольору і баланс білого, що важливо для пристрою такого рівня, збереження деталей при використанні спалаху, хороша деталізація як в нормальних умовах, так і при недостатньому освітленні, а також невелика кількість шумів в умовах низької освітленості. Всі ці пункти благополучно реалізовані в смартфоні Xperia Z5 .
Що стосується зйомки відео, тут пристрій, як і багато його побратими, відчуває одне ускладнення - погіршення якості зображення при зйомці в нічний час доби або в плохоосвещенном приміщенні. Однак, в порівнянні з основними параметрами, цей пункт не є значним недоліком.