Das Highlight der neuen Galaxy-S9-Modelle ist die Kamera: Beim S9 kommt ein Modell mit einer Linse und einer variablen Blende zum Einsatz. Sie passt sich – laut Samsung ähnlich wie das menschliche Auge – den Lichtverhältnissen an. Steht wenig Licht zur Verfügung, kommt die größere Blendenöffnung F1.5 zum Einsatz. Misst der Sensor indes mehr als 100 Lux, wird die Öffnung auf F2.4 reduziert. Samsung stattet die 12-Megapixel-Hauptkamera von S9 und S9+ außerdem mit einem eigenen Arbeitsspeicher aus, um die Fotoqualität gegenüber dem Galaxy S8 und S8+ zu steigern. Neu ist auch die Super Slow-Motion-Videofunktion, die Aufnahmen im HD-Format (720p) mit bis zu 960 Bildern pro Sekunde macht: Aus einer Aufnahme von 0,2 Sekunden wird ein 6 Sekunden langes Video. Zwei Funktionen sind jedoch der Dual-Kamera des S9+ vorbehalten, die über einen zweiten 12-Megapixel-Sensor mit optischem Bildstabilisator und Tele-Optik mit Blende F2.4 verfügt. Live-Fokus erlaubt es, nachträglich die Hintergrundschärfe zu verändern. Das soll vor allem Portraitaufnahmen ein Bokeh verleihen, wie es bei Kameraobjektiven mit längerer Brennweite üblich ist. Per Bokeh-Effekt können unscharfen Lichtquellen oder hellen Punkten im Hintergrund verschiedene Formen wie Herzen oder Sterne verliehen werden.