Apple đã tiếp thêm hứng khởi cho các nhiếp ảnh gia smartphone. Camera của máy cung cấp độ phân giải cao hơn so với phiên bản iPhone 4 trước đó. Chi tiết và hình ảnh được ghi lại một cách rõ nét nhờ độ phân giải 8 megapixel. Ngoài độ phân giải, ống kính mới sử dụng năm yếu tố tùy chỉnh, xác định ánh sáng đến, tăng độ rõ nét bằng cách làm cho chúng sắc nét hơn và lớn hơn. Nâng cao bộ lọc hồng ngoại lai cũng giúp tách ánh sáng hồng ngoại, mang lại ánh sáng và màu sắc chính xác hơn. iPhone 4S cũng có tính năng quản lý đèn flash LED, tuỳ chọn tự động hoặc thủ công. Cho phép hình ảnh của bạn sẽ rõ ràng hơn rất nhiều.
Với khả năng xử lý đồ hoạ của chip A5 và bộ xử lý tín hiệu hình ảnh tương tự như máy ảnh DSLR, iPhone 4S cung cấp chức năng chụp ảnh nhanh hơn, hoàn hảo hơn cho việc lưu giữ tất cả những khoảnh khắc đáng nhớ. Chức năng chỉnh sửa ảnh, video cũng rất tốt với các tùy chọn cắt, xoay, loại bỏ mắt đỏ ngay trên máy. Cuối cùng, Photo Stream trong iCloud tự động gửi hình ảnh mới cho các thiết bị khác của bạn như iPhone, iPad, iPod touch, Mac hay PC.