Au niveau de la caméra, les Galaxy S21 et S21 reprennent le même module triple que la génération précédente. Ils intègrent un capteur principal de 12 mégapixels (f/1.8), un ultra grand-angle de 12 mégapixels (f/2.2) et un téléobjectif de 64 mégapixels (f/2.0), ainsi qu'un module frontal de 10 mégapixels (f/2.2). Le Galaxy S21 Ultra va plus loin en embarquant un quadruple module photo associé à un autofocus laser. Il comprend un capteur prinicpal de 108 mégapixels (f/1.8), un ultra grand-angle de 12 mégapixels (f/2.2), un téléobjectif de 10 mégapixels (f/2.4) avec zoom optique x10 et d'un second téléobjectif de 10 mégapixels (f/1.8). Le capteur de 108 mégapixels Isocell Bright HMX du Galaxy S20 Ultra a été remplacé par un capteur Isocell HM3 plus performant. À l'avant se trouve une caméra à selfie de 40 mégapixels (f/2.2).  
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