Le système de freinage répond au potentiel de puissance élevé du Cayenne S Diesel. Il est doté d’étriers fixes monobloc en aluminium à 6 pistons à l’avant et 4 pistons à l’arrière. Les disques de frein ont un diamètre de 360 mm à l’avant et de 330 mm à l’arrière. Les freins sont ventilés afin d’assurer un meilleur refroidissement, pour une puissance de freinage constante même en utilisation intensive. Comme sur le Cayenne S, les étriers de frein s’habillent de couleur argent. Les freins céramique PCCB (Porsche Ceramic Composite Brake) de couleur jaune sont proposés en option, pour des performances de freinage dignes des circuits.