Dù vẫn có độ phân giải 8 megapixel như iPhone 5, camera trên 5S lại dùng cảm biến có kích thước điểm ảnh lớn hơn, tích hợp đèn Flash kép, khả năng chống rung và một loạt tính năng mới như chụp ảnh tốc độ cao hay quay video Slow-Motion. Camera là một trong ba điểm nổi bật nhất của iPhone 5S, bên cạnh chip A7 nền tảng 64-bit và phím Home bảo mật vân tay. Để chứng tỏ cho khả năng chụp ảnh ấn tượng, Apple cũng ngay lập tức cung cấp bộ ảnh chụp thử được thực hiện từ mẫu iPhone mới. Theo giới thiệu của hãng, camera trên 5S cho khả năng thu sáng tốt hơn nhiều so với iPhone 5 (thêm 33%) , đèn Flash kép giúp tạo ra tông màu chuẩn khi dùng đèn trợ sáng. Ngoài ra, máy còn có thể chụp ảnh tốc độ cao với chất lượng khá sắc nét, hay thực hiện video quay chậm Slow-Motion 120 hình mỗi giây ở độ phân giải HD 720p. Bộ ảnh chụp thử từ iPhone 5S của Apple:
