Oppo Find X3 Pro được trang bị 4 camera sau, trong đó, camera chính và camera góc siêu rộng sử dụng cảm biến IMX 766 độ phân giải 50 megapixel mới nhất của Sony. Tuy nhiên, chỉ có camera chính hỗ trợ chống rung quang học OIS. Oppo trang bị công nghệ lấy nét PDAF trên tất cả pixel, nên khả năng lấy nét nhanh ngay cả khi thiếu sáng. Camera tele 13 megapixel hỗ trợ zoom quang 5x và zoom hybrid 20x. Cuối cùng là camera macro 3 megapixel với khả năng phóng đại lên tới 60x.
Ảnh được chụp bằng camera chính trên Oppo Find X3 Pro. AI hỗ trợ nhận diện khung cảnh hay chủ thể cần chụp để điều chỉnh các thông số. So với các đối thủ, như Galaxy S21 Ultra sử dụng lấy nét laser, Find X3 Pro có tốc độ lấy nét không hề thua kém. Hình ảnh chụp được có độ phân giải 12,5 megapixel nhờ vào thuật toán ghép điểm ảnh từ bức hình 50 megapixel, do đ,ó độ chi tiết tốt.
Ống kính góc siêu rộng của Find X3 Pro cho chất lượng ảnh tốt, giảm được tối đa hiện tượng cong góc. AI xử lý chỉnh xác nên ảnh có chi tiết và màu sắc tốt. Tuy nhiên, do không hỗ trợ chống rung quang học, khi chụp trong điều kiện ánh sáng yếu các chủ thể chuyển động dễ bị mất nét. Một số trường hợp, người chụp nên tắt HDR để có hiệu ứng ánh sáng đẹp hơn.
Màu sắc hiển thị tốt, đúng với thực tế, không bị quá rực, giúp người dùng dễ dàng chỉnh sửa và thêm các bộ lọc màu sau khi chụp. Oppo đã đưa các bộ lọc ra ngoài giao diện chụp hình cũng như cho bật tắt nhanh AI và HDR giúp người dùng dễ điều chỉnh theo ý muốn. Trong nhiều trường hợp, AI và HDR can thiệp quá nhiều làm sai lệch khung cảnh mà người dùng muốn chụp được.
Tính năng xóa phông không chỉ áp dụng cho chụp chân dung mà còn có thể chụp đồ vật, giúp làm nổi bật chủ thể. Tuy nhiên, mức độ xóa phông không điều chỉnh được. Bù lại, khi chụp chân dung, AI sẽ tự động tăng cường các hiệu ứng ánh sáng, đặc biệt khi chụp vào ban đêm.
Khả năng xử lý HDR của máy ấn tượng hơn so với thế hệ trước. Trong điều kiện trời âm u sắp mưa, máy vẫn chụp được đủ chi tiết và hậu cảnh phía sau, đặc biệt, phần mây trời tách bạch.
Khả năng zoom của máy ở mức khá. Zoom 5x vẫn cho hình ảnh chất lượng tốt, một số trường hợp ảnh bị bệt màu. Smartphone cho khả năng chụp zoom tốt nhất hiện nay là Samsung Galaxy S21 Ultra.
Chế độ chụp đêm xử lý hình ảnh thiếu sáng bằng cách chụp liên tục nhiều tấm và ghép lại, giúp các vùng tối sáng hơn nhưng vẫn giữ được chi tiết của vùng tối.
Nhược điểm của tính năng này là thời gian chụp lâu, thường khoảng 2 đến 3 giây, nên người dùng phải giữ chắc tay và chỉ nên dùng để chụp cảnh. Chủ thể di chuyển sẽ bị nhòe khi sử dụng chế độ này.
Chế độ chụp macro dạng kính hiển vi khá mới lạ. Hình ảnh ở trên chụp từ sợi vải của một tấm da và bề mặt nhôm trên laptop.
Tính năng này chủ yếu dùng cho mục đích giải trí bởi tính ứng dụng không cao. Người dùng phải đặt camera cố định mới có hình ảnh tốt nhất do khoảng cách lấy nét rất gần.