Untuk pertama kalinya dalam model seri X-S, kamera ini memiliki sensor sebesar 26,1 megapiksel yang bekerja sama dengan mesin pemrosesan gambar X-Processor 5. Ini menghasilkan pemrosesan gambar dan video yang cepat, peningkatan kecepatan dan akurasi fokus otomatis, ilmu warna yang terkenal dari FUJIFILM, dan stabilisasi gambar dalam tubuh hingga tujuh stop. Kamera X-S20 sangat baik untuk merekam video dan memiliki mode Vlog yang memungkinkan perekaman footage dengan kualitas profesional dan penyesuaian pengaturan yang mudah melalui layar sentuh. Mode Product Priority dan Background Defocus disesuaikan untuk memastikan fokus kamera optimal dalam produksi konten. Terdapat dua lubang jack 3,5mm, satu untuk mikrofon eksternal dan satu untuk headphone, memungkinkan penggunaan audio yang lebih baik untuk menemani gambar yang luar biasa dari kamera ini. Kamera ini juga mendukung streaming dalam resolusi 4K pada 60 fps dan Full HD melalui port USB-C, serta output micro-HDMI untuk merekam video mentah pada perangkat eksternal.