Die Bremsanlage des Cayenne S Diesel ist auf seine hohe Leistung ausgelegt. Sie verfügt über 6-Kolben-Aluminium-Monobloc-Festsattelbremsen vorne und 4-Kolben-Aluminium-Monobloc-Festsattelbremsen hinten. Die Bremsscheiben haben Durchmesser von 360 mm vorne und 330 mm hinten. Die Bremsen sind innenbelüftet. Zur besseren Kühlung und für eine konstant hohe Bremsleistung auch im Dauereinsatz.

Die Bremssättel sind – wie beim Cayenne S – silberfarben ausgeführt. Noch mehr Performance bietet die optional erhältliche Porsche Ceramic Composite Brake (PCCB).