Màn hình của Z Play hiển thị ổn với độ tương phản cao, độ sáng đủ để nhìn rõ ngoài trời. Chiếc Z Play sử dụng màn hình AMOLED với độ phân giải Full HD (1920 x 1080). Chất lượng hiển thị của màn hình ở mức khá, độ đen sâu, độ sáng tối đa hơn 660 nits đem lại khả năng hiển thị tốt ngoài trời. Góc nhìn của màn hình rộng, màu sắc và độ tương phản chỉ bị ảnh hưởng khi nhìn ở góc gần ngang màn hình. Mật độ điểm ảnh khoảng 403 ppi đủ để đảm bảo độ sắc nét mà vẫn tiết kiệm pin.
Nhìn ở góc nghiêng, màu sắc và độ tương phản màn hình gần như không thay đổi. Tính năng Moto Display giúp người dùng nắm bắt nhanh các thông báo, bên cạnh đó cũng giúp tiết kiệm pin cho máy
Z Play được thừa hưởng tính năng Moto Display từ các điện thoại Motorola trước đây. Màn hình chờ này giúp cho người dùng dễ dàng thấy được thông tin ngày giờ và các thông báo trên điện thoại, và người dùng cũng có thể thao tác trực tiếp với các thông báo. Moto Display không phải lúc nào cũng hiện lên mà chỉ xuất hiện khi máy nhận biết có chuyển động. Tính năng này rất hợp với màn hình AMOLED, góp phần tiết kiệm pin rõ rệt cho điện thoại.
Khi sử dụng thiết bị đo màu chuyên dụng, chúng tôi nhận thấy Moto Z Play có độ sáng cao, khả năng thể hiện màu khá trung thực, tuy nhiên độ tương phản hơi thấp so với màn hình AMOLED