На тыльной стороне расположилась камера с тремя модулями: основным на 48 Мп, широкоугольным (122,2°) и телефото с поддержкой трехкратного оптического зума. По бокам находятся две светодиодные вспышки. Наличие тыльного экрана позволяет использовать камеру в качестве основной для съемки селфи и записи видео блогов высокого качества. Из необычных фишек заявлен 30-кратный цифровой зум и возможность съёмки видео в разрешении до 8K. Дополнительный экран поддерживает технологию Always on Display 2.0 и способен в неактивном состоянии отображать время, настраиваемый текст, анимации, видео, QR-коды для оплаты проезда или покупок, уведомления и другую информацию. В таком режиме он полностью сливается с задней крышкой.Практически всю переднюю сторону Nubia Z20 занимает 6,42-дюймовый AMOLED-дисплей с загнутыми краями. Главной фишкой новинки стал второй экран на задней панели. Он также выполнен по технологии AMOLED, но имеет меньшую диагональ — 5,1 дюйма. Оба дисплея позволяют полноценно пользоваться всеми функциями смартфона. Благодаря этому у новинки нет фронтальной камеры, а значит и вырезов в экране или каких-либо выдвижных механизмов. Еще одна особенность устройства — топовый процессор Snapdragon 855 Plus.