Die GTS-Version wurde 2008 in der überarbeiteten Version eingeführt.
Es füllte die Lücke zwischen der S- und der Turbo-Version. Er galt als eine der besten Cayenne-Optionen auf dem Markt.

Nachdem der erste Schock überwunden war und der Markt verstanden hatte, dass ein Porsche-SUV eine der besten Ideen zur Rettung der berühmten deutschen Sportwagenmarke sein könnte, begannen die Kritiker ihre Stimmen zu senken und die Kunden begannen, mehr zu bestellen. Es war der perfekte Porsche für eine Familie, ein exzellenter SUV und ein ausgezeichneter Geländewagen. Darüber hinaus wurden zwischen der Einführung des Cayenne und dem Facelift fast 160.000 Einheiten verkauft. Es war ein großer Erfolg.

Für das Facelift 2007 hörte der deutsche Autohersteller auf seine Kunden und entledigte sich der vom Porsche 996 inspirierten Scheinwerfer. Die neuen hatten eine klare Linse über den Lampen und sie wurden neu geformt. Der Cayenne GTS hatte ein spezielles Auspuffdesign mit zwei Doppelspitzen hinten. Ein größerer Dachspoiler wurde installiert, um den sportlichen Look des SUV zu unterstreichen. Aufgrund des Sportfahrwerks lag er 24 mm (0,95 Zoll) tiefer als der Cayenne S und war serienmäßig mit 21-Zoll-Leichtmetallrädern ausgestattet. Die breiteren Kotflügel verstärkten den aggressiven Look des Autos.

Der Innenraum war mit neuen, elektrisch 12-fach verstellbaren Sitzen für die vorderen Insassen und einer profilierten Zweiersitzbank im Fond ausgestattet. Es hat seine Praktikabilität nicht verloren und die geteilte und umklappbare Rücksitzlehne beibehalten, um den Kofferraumbereich zu erweitern. Das luxuriöse Interieur behielt einen sportlichen Touch mit Aluminiumverkleidungen an Armaturenbrett und Pedalen.

Der Cayenne Cayenne GTS war mit einem 4,8-Liter-V8-Aggregat ausgestattet, das 405 PS leistete. Im Gegensatz zum Turbo wurde er auch mit einem 6-Gang-Schaltgetriebe angeboten, während das 6-Gang-Getriebe Tiptronic S (Automatik) auf der Optionsliste stand.