Según el tipo de muelles, el Cayenne tiene dos suspensiones distintas: una los tiene helicoidales y la lleva de serie el Cayenne S; la otra los tiene neumáticos y la lleva de serie el Cayenne Turbo (y opcionalmente el S).
Con la suspensión mecánica, el Cayenne S tiene una altura libre al suelo de 217 mm, una buena altura para un todo terreno. Con la suspensión neumática se puede variar la altura un total de 116 mm en seis niveles, bien de forma automática, o bien manualmente mediante un mando situado en la consola central. En el nivel normal, la distancia mínima al suelo es también de 217 mm. Cuando el coche está completamente parado, se puede bajar 60 mm para facilitar el acceso o la carga, lo que deja la carrocería a 157 mm del suelo.
A partir de 125 km/h, la altura baja 27 mm con relación al nivel normal y las suspensiones presentan un punto de dureza adicional. Al superar 210 km/h, la altura baja automáticamente 11 mm más, es decir, 38 mm con relación al nivel normal. En ese nivel, la altura sobre el suelo queda en 179 mm y la altura máxima del coche es 1.661 mm (un BMW X5 4.6is mide 1.566 mm de alto). La reducción de altura mejora la estabilidad y reduce la resistencia aerodinámica.
Si se desea una carrocería más alta, para salvar obstáculos en conducción todo terreno, es posible subirla 26 mm con relación al nivel normal, siempre que el coche circule a menos de 80 km/h; la altura libre en ese nivel es 243 mm. Cuando el terreno es muy agreste, siempre que se circule a menos de 30 km/h, la carrocería puede subir 30 mm más, con lo que la altura libre es extraordinaria (273 mm), sólo superada en la actualidad por el Range Rover (281 mm) y el Volkswagen Touareg (300 mm), ambos también con muelles neumáticos.
Cuando la suspensión neumática está en el nivel máximo de altura, el ángulo de ataque es 32,4°, el ángulo de salida es 27,3° (no mucho), el ángulo ventral 24,7° y la profundidad máxima de vadeo 555 mm. El recorrido total de suspensión (o «vaivén de rueda») en el Cayenne es 220 mm delante y 249 mm detrás (233 mm detrás con suspensión mecánica), poco comparado con un Range Rover (que tiene 280 mm de recorrido delante y 330 mm detrás).
En el Cayenne Turbo (en opción en el S), los amortiguadores tienen dureza variable según un sistema continuo que Porsche llama PASM (Porsche Active Suspension Management). La variación de dureza la lleva a cabo un control electrónico, que toma la información de cinco acelerómetros, además de la selección manual que haga el conductor, mediante unos mandos situados en la consola central, de un programa «normal, «confort» o «deportivo».
Con el control de la amortiguación se pueden frenar los movimientos de la carrocería (balanceo y cabeceo), pero no limitar su amplitud. El PASM no es el equivalente de Porsche al sistema de Mercedes (ABC) que limita los movimientos de carrocería porque interviene en los muelles neumáticos.
El sistema de muelles neumáticos y la amortiguación variable es similar a la utilizada en el Volkswagen Touareg, aunque los ingenieros de Porsche han adoptado un reglaje específico.
Opcionalmente se ofrece un sistema de desconexión automática de las barras estabilizadoras (delantera y trasera) mediante un mando situado en la consola central. Las estabilizadoras están conectadas mediante un sistema hidráulico y es posible desconectarlas para ganar recorrido de suspensión (60 mm en los dos ejes) y confort en caminos bacheados, siempre que la velocidad sea inferior a 50 km/h. Por encima de dicha velocidad se vuelven a conectar de forma automática.
El Cayenne comparte el mismo equipo de frenos con el Touareg V10 TDI. Tiene discos ventilados de 350 mm de diámetro delante y 330 mm detrás, y pinzas fijas monobloque de aluminio en las cuatro ruedas, las delanteras de seis pistones y las traseras de cuatro (imagen). A diferencia de otros Porsche, los discos de freno del Cayenne no son perforados para impedir que los agujeros se atoren al conducir sobre superficies como el barro y se puedan dañar las pinzas de freno. El equipo de frenos está especialmente refrigerado para aguantar la prueba exclusiva de resistencia de frenada que hace Porsche: 25 frenadas consecutivas desde el 90 por ciento de la velocidad máxima.
La dirección del Cayenne es de cremallera y tiene un sistema de desmultiplicación variable. Tiene una relación de 16,7 a 1, muy similar a la de un coche deportivo, y tan sólo 2,65 vueltas de volante entre topes. El diámetro de giro es de 11,9 metros.