POCO F2 Pro sở hữu bộ tứ camera 64MP mặt sau, camera chính sử dụng cảm biến Sony IMX686 giúp mang lại ảnh có độ chi tiết cao. Ở mặt trước POCO F2 Pro trang bị camera pop-up 20MP với đèn thông báo nhiều màu, giải pháp này giúp giảm độ dày viền màn hình.