X80和上代机型一样前置一枚3200万像素摄像头，搭载最新的美颜算法。
自vivo 双色云阶设计大获好评后，随着后置相机群面积不断增大，云阶设计也需要做相应的调整。此次采用“云阶之上，方圆之境”的设计概念，“天圆地方”是东方传统美学元素。后置三个摄像头与蔡司标分布在圆内，闪光灯与“vivo|ZEISS Co-engineered”丝印信息位于圆外。相比X80 Pro潜望长焦孤零零在圈外右下角，视觉上更协调。
X80后置三摄与上代类似，覆盖超广角、广角主摄、2x人像长焦，比X80 Pro少了5x潜望式长焦。X80主摄首发搭载1/1.49英寸索尼IMX866传感器，该传感器尺寸比上代IMX766V（1/1.56英寸）更大，上代X70因为主摄搭载微云台，原本5000万像素剪裁至4000万像素使用，这次X80传感器尽管实际输出面积是1/1.56英寸也要比上代更大。
IMX866采用RGBW四色阵列设计，2015年华为P8的主摄曾使用过1300万像素的RGBW传感器，与传统的RGB阵列相比，在红（R）、蓝（B）、绿（G）三色之外，再加一个白色（W）的滤色片次像素点，四种颜色组成一个完整的像素点，四色设计优势是能够捕捉更多光量，提高低光环境下的感光能力。此外，主摄光圈也从f/1.89提升至f/1.75。当然有得必有失可能因为传感器尺寸进一步增大，这款手机主摄放弃了微云台改采用OIS（主动回弹式）。
超广角镜头，像素与上代相同都是1200万，采用了1/2.9英寸IMX663传感器，搭配6P超低畸变镜头。光圈从F2.2增大至F2.0。
X80的2x人像长焦与X70相同，依然采用索尼IMX663（1200万像素），支持全像素双核对焦，AF性能较好。
X80搭载的均为蔡司T*光学镜头，运用多层镀膜结构，从最外层的盖板玻璃到镜片再到最底层的滤光片层层镀膜。vivo使用了双AR镀膜、原子级精度的 ALD镀膜，以及色素旋涂技术。如此一来可以更好对抗鬼影和杂散光。
此次X80拥有至黑、假日、旅程三款配色，笔者试用的为“旅程”，属于素皮设计，厚度比另外两种配色略厚，复古的橙色皮面，此前X系列“超大杯”已经多次应用。
