La versión GTS se introdujo en 2008, en la versión renovada.
Llenó la brecha entre la versión S y la Turbo. Fue considerada una de las mejores opciones de Cayenne en el mercado.

Después de que pasó el primer susto y el mercado entendió que un Porsche SUV podría ser una de las mejores ideas para salvar a la famosa marca alemana de autos deportivos, los críticos comenzaron a bajar la voz y los clientes comenzaron a pedir más. Era el Porsche perfecto para una familia, un excelente SUV y un todoterreno premiado. Además, entre el lanzamiento del Cayenne y el lavado de cara, se vendieron casi 160.000 unidades. Fue un enorme éxito.

Para el lavado de cara de 2007, el fabricante de automóviles alemán escuchó a sus clientes y se deshizo de los faros inspirados en el Porsche 996. Los nuevos presentaban una lente transparente sobre las lámparas y se remodelaron. El Cayenne GTS presentaba un diseño de escape especial, con dos puntas dobles en la parte trasera. Se instaló un alerón de techo más grande para mejorar el aspecto deportivo del SUV. Estaba 24 mm (0,95”) más bajo que el Cayenne S, debido a la suspensión deportiva, y estaba equipado de serie con llantas de aleación ligera de 21”. Los guardabarros más anchos realzaron el aspecto agresivo del automóvil.

El interior presentaba nuevos asientos ajustables eléctricamente en 12 direcciones para los ocupantes delanteros y un banco perfilado de dos asientos en la parte trasera. No perdió su practicidad, manteniendo el respaldo del asiento trasero dividido y abatible para ampliar el área del maletero. El lujoso interior mantuvo un toque deportivo, con molduras de aluminio en el tablero y los pedales.

El Cayenne Cayenne GTS estaba equipado con una unidad V8 de 4.8 litros, que desarrollaba 405 hp. A diferencia del Turbo, también se ofreció con una transmisión manual de 6 velocidades, mientras que la transmisión Tiptronic S (automática) de 6 velocidades estaba en la lista de opciones.