三星GalaxyS21系列将包括三个机型：S21、S21+以及S21Ultra。这三款机型在某些市场将采用高通最新的骁龙888芯片，而在另一部分市场则是搭载三星的Exynos2100芯片。目前，手机发展遇到瓶颈，影像拍照系统将成为主打卖点，多家厂商的旗舰产品采用10倍光学变焦，其中也不乏100+数码变焦手机。手机影像拍照系统也正在向高像素、大尺寸传感器方面迈进。
目前，三星已经完成了1.5亿像素图像传感器的研发，并已量产商用，三星正在测试两套OIS配置方案，一是主摄、长焦、前摄支持OIS，二是主摄、长焦、广角支持OIS。
三星GalaxyS21和S21+在影像拍照配置上相同，采用后置三摄组合：1200万像素主摄+1200万像素超广角摄像头+ 6400万像素长焦镜头。三星Galaxy S21Ultra则是后置四摄，采用1.5亿像素主摄+1200万像素超广角+1000万像素3倍光学长焦镜头+1000万像素10倍光学变焦镜头。
三星在3倍和10倍光学镜头增加了130%的像素和全像素双核自动对焦功能，而10倍变焦的加入，并将恢复100倍的数字变焦能力，三星也将在S21Ultra上引入双像素自动对焦功能，还会有激光自动对焦系统，应该是为了解决S20Ultra上的对焦问题。
在视频录制方面，每个摄像头都将支持4K60fps视频录制，甚至可能支持30fps的8K视频录制。三款机型都支持前后双录功能，允许用户同时使用前后摄像头进行录制，改进的夜间模式和额外的手动控制，以及更好的月亮模式。
三星GalaxyS21系列的后置摄像头设计，采用矩阵式模组与整个中框相连，给人的感觉，三星GalaxyS21系列的摄像头好像与后壳一体性不强。据说，三星之所以会采用这样的设计，原因可能是三星GalaxyS21系列使用了塑料材质后壳的缘故。
Galaxy S21系列除了升级更高像素的主镜头外，还将加入微距镜头，满足用户全场景的拍照体验。豪华的摄像头配置组合，已经造就了三星Galaxy S21系列不俗的影像实力。尽管目前三星GalaxyS21系列曝光的信息有限，但可以看到三星终于在手机影像拍照方面开始发力。