20 millió literes tartályban vették fel a süllyedés azon jeleneteit, melyek a hajó belsejében játszódnak. A tartályban az egész díszletet el lehetett süllyeszteni; ekképpen készültek az első osztály lépcsősorának elsüllyedését bemutató képek is – mindehhez még 360 ezer liter vizet zúdítottak felülről a díszletbe, mely váratlanul az egész lépcsőt leszakította a fémvázról. Szerencsére ebben a balesetben senki nem sérült meg. A Titanic 227 méter hosszú modelljének elülső felét a víz alá süllyesztették – ezt megkönnyítendő Cameron a díszletet teljesen kiürítette, és a sétafedélzet ablakai közül nem egyet ő maga tört be. Miután az ebédlőszalont is elsüllyesztették, három napot töltöttek azon felvételek elkészítésével, melyeken Lovett távirányítható tengeralattjárója látható a roncsok közt kutatva. A süllyedés utáni jeleneteket egy 1 millió 400 ezer literes tartályban vették fel; a sminkesek különleges port alkalmaztak a színészek arcán, mely vízzel érintkezve kristályokká formálódott, hajukat és ruhájukat pedig viasszal borították be, hogy minél élethűbben látszódjanak megfagyott holttesteknek.Cameron a legvégsőkig elment a speciális vizuális effektek terén, és a Digital Domain mindent meg is tett a kedvéért. A Titanicról készült korábbi filmekben a víz beáramlását lassított felvételben ábrázolták, ami Cameron szerint nem volt valami meggyőző. A Digital Domain embereit arra ösztönözte, hogy a hajó 14 méter hosszú miniatűrjéről olyan felvételeket készítsenek, „mintha az egy White Star Line reklámanyag volna." Digitális technika segítségével ezután még adtak hozzá egyéb extrákat (vizet és füstöt is). A vizuális effektekért felelős Rob Legato a digitális extrák kedvéért rengeteg színész és kaszkadőr arcát tanulmányozta, beleértve saját magát és családját is. A hajó tatjáról külön is készült egy 20 méteres makett, melyet többször is ketté lehetett törni. A Titanic gépházának ábrázolásához az SS Jeremiah O’Brien nevű hajó gépházáról készült felvételeket zöldháttér-technológiával kombinálták a színészekkel és a miniatűrökről készült képekkel. Takarékossági okokból az első osztályú szalon is miniatűrként létezett, és a fenti technikával helyezték bele a szereplőket.