Von der D300 hat die neue Nikon D300S wesentliche Merkmale wie den 12,3 Megapixel CMOS-Sensor im DX-Format (23,6 x 15,8 mm), das 51-Punkt-Autofokusmodul Multi-Cam 3500 und den leistungsfähigen Expeed Image Processor übernommen. Die neue Kamera ist aber noch schneller als die Vorgängerin und nimmt bis zu sieben Bilder pro Sekunde in voller Auflösung auf. Mit Hilfe des optionalen MB-D10 Batteriepacks kann das Tempo sogar auf acht Bilder pro Sekunde gesteigert werden. Auch die Ergonomie wurde verbessert: Der Multifunktionswähler der D300S ist wie bei der D3 und der D700 mit einer Mitteltaste versehen, die Fehler beim eiligen Bedienen ausschließt und sich besonders bei der schnellen Umschaltung vom Video- in den Foto-Modus bewährt. Eine Infotaste ermöglicht das Abrufen bestimmter Informationen und häufig genutzter Einstellungen ohne Umwege durch verschiedene Menü-Ebenen, und der eingebaute Blitz deckt jetzt den Bildwinkel von 16 mm Brennweite ab. Ein spezieller Modus für „leise Auslösung“ ermöglicht diskretes Fotografieren, zum Beispiel in Kirchen. Neu ist auch das doppelte Laufwerk für SD- und CF-Karten, die vom Anwender frei belegt werden können, zum Beispiel mit Videofilmen auf der einen und Fotos auf der anderen Karte. Auch das Kopieren von Dateien von einem Laufwerk zum anderen ist möglich.
Videofilme nimmt die Nikon D300S im HD-Standard 720p/24 auf und speichert sie als AVI-Dateien mit Motion JPEG Komprimierung ab. Die Scharfeinstellung beim Filmen erfolgt mit Hilfe einer Kontrast-Autofokusfunktion; für professionelle Ergebnisse kann ein externes Stereo-Mikrofon angeschlossen werden, das nicht nur räumliche Effekte ermöglicht, sondern auch Störgeräusche vermeidet, die zum Beispiel durch den Autofokus-Motor des Objektivs verursacht werden. Die Kamera selbst ist mit einem Mono-Mikrofon ausgestattet.
Praktisch ist, dass Videofilme bereits in der Kamera oder – mit Hilfe der HDMI-Schnittstelle Typ C – am Fernsehbildschirm bearbeitet werden können, ohne dass ein PC notwendig ist. Zum Starten und Beenden der Video-Aufnahme genügt ein Druck auf die Taste in der Mitte des Funktionswählers.
Die Nikon D300S ist kompatibel mit Eye-Fi Speicherkarten zum Einsatz in drahtlosen Netzwerken und verfügt über eine Gesichtserkennungsfunktion auch bei der Bildwiedergabe.
Das neue Nikon Oberklassen-Modell kommt im September auf den Markt. Der empfohlene Verkaufspreis beträgt für das Gehäuse 1829,00 €, im Kit mit dem AFS DX VR NIKKOR 16-85 mm 1:3,5-4,5 soll die Kamera 2369,00 € kosten.