Oficjalny debiut drugiej generacji modelu Cayenne odbył się w marcu 2010 podczas Salonu Samochodowego w Genewie. Sprzedaż nowych modeli rozpoczęto w maju. Utrzymano dotychczasową ogólną koncepcję tych pojazdów, ale zdecydowano się na nieznaczny wzrost wymiarów. Rozstaw osi powiększono o 4 cm, natomiast długość całkowita wzrosła o około 5 cm. Bardzo istotną zmianą było "odchudzenie" konstrukcji tych pojazdów o 60 - 180 kg (w zależności od wersji).
Wprowadzono zmodernizowane silniki, ale zrezygnowano z reduktora w układzie napędowym. Bazową jednostką napędową pozostał benzynowy silnik V6 o pojemności skokowej 3,6 dm3. Większy silnik w układzie V8 oferowano w kilku wersjach o dość zróżnicowanych osiągach. Gamę uzupełniał turbodoładowany silnik Diesla o pojemności 3,0 dm3. Nowością była wersja hybrydowa typu plug-in.
Wiosną 2012 roku do tej rodziny dołączyła wersja GTS, a jesienią tegoż roku druga wersja z turbodoładowaniem. Kolejna wersja z większym (V8) i mocniejszym silnikiem Diesla pojawiła się początkiem 2013 roku.
Jesienią 2014 roku przeprowadzono modernizację rodziny Cayenne. Po operacji face-lifting zmieniła się przednia część nadwozia. W nowym zderzaku zmieniono kształty wlotów powietrza i zastosowano nowe lampy. We wnętrzu pojawiła się nowa kierownica.
Wprowadzono nowy silnik benzynowy o pojemności 3,6 dm3. Gama jednostek napędowych została dostosowana do wymagań normy Euro6. Wszystkie silniki łączono z automatyczną skrzynią przekładniową o ośmiu biegach.
Zakończenie produkcji samochodów Cayenne drugiej generacji nastąpiło w dwóch etapach. W 2017 roku ukończono wytwarzanie wersji benzynowych, a wersje napędzane silnikami Diesla produkowano do maja 2018 roku.
Wszelkie prawa zastrzeżone - AUTO-ERA - 2002-2024 ; Korzystanie z portalu oznacza akceptację Regulaminu