El Land Cruiser tiene como su predecesor un chasis de doble viga, pero no es completamente igual; la batalla del nuevo modelo en más larga que el anterior. La versión de tres puertas tiene una batalla de 2.455 mm (antes 2.365 mm) y 2.790 mm la larga (en la versión sustituída era 2.665 mm). La rigidez torsional ha crecido un 60 %, pero desconocemos el dato exacto.
La suspensión delantera es de paralelogramo deformable (Toyota la denomina de doble horquilla) y en el eje trasero utiliza un eje rígido. No hay cambios en el tipo de suspensión con relación al modelo anterior, pero sí los hay en los muelles (que ahora pueden ser neumáticos) y en los amortiguadores. La dirección es de piñón y cremallera y tiene una desmultiplicación variable, que se consigue porque la distancia entre los dientes de la cremallera no es igual en toda su longitud. En la parte central, la cremallera tiene los dientes más juntos, y en los extremos más separados. La relación de engranaje es más pequeña en la parte central del mecanismo de la dirección y es más grande en los puntos más alejados. Así, se facilitan las maniobras a baja velocidad y la estabilidad lineal a gran velocidad.
Las versiones más equipadas (VXL) con carrocería de cinco puertas tienen un sistema de amortiguación de dureza modulable electrónicamente (Toyota la denomina TEMS). Para variar la dureza de los amortiguadores hay un mando giratorio en la consola central que tiene cuatro posiciones posibles. Además, el sistema tiene en cuenta la velocidad de giro de las ruedas y el movimiento vertical de los amortiguadores a la hora de elegir el tarado adecuado en cada momento (por ejemplo si sobrepasa un bache pequeño pero que da un movimiento rápido a la rueda, el sistema no reacciona endureciendo la suspensión, puesto que no es necesario). También puede llegar a limitar algo el balanceo de la carrocería en los giros, endureciendo unos amortiguadores frente a otros.
En términos generales, en conducción 4X4, es mejor usar una posición más blanda, para así favorecer el recorrido de la suspensión. En carretera, cuando es aconsejable optar por las posiciones más duras, mejora la estabilidad.
Las versiones con TEMS pueden tener, opcionalmente, muelles neumáticos en el eje trasero. Estos muelles neumáticos pueden variar la altura del eje trasero, bien para facilitar las labores de carga del maletero (puede bajar 30 mm desde su posición normal sólo hasta 12 km/h) o para mejorar las aptitudes todo terreno (sube 30 mm desde su posición normal y se mantiene hasta 50 km/h). En conducción por carretera el sistema limita la interconexión entre ambos cilindros, reduciéndose el balanceo. En conducción todo terreno dichos cilindros están interconectados, para así sacar el mejor partido al recorrido de la suspensión.