Nikon於2006年6月1日全球公布將推出D2X的優化版D2Xs，新的D2Xs比起D2X有多項細微的改良，連拍量稍為增加，但影像感應器的像素、基本的性能則沒有太大變化，相信最大的目標是為D2X來一個優化，讓攝影師可以不用重新習慣已能駕輕就熟。
D2Xs實與D2X沒有太分別，同樣使用12.4百萬像的DX格式CMOS，最高可拍攝4,288 x 2,848像素的影像，但就為高速的裁切模式(High-Speed Crop mode)提供更佳的取景，以往僅以框線來取景。此外，D2Xs則加入一個新式的2.5吋彩色LCD屏，其可觀看角度達170度。
連拍速度，D2Xs仍然維持每秒最高連拍5幀的RAW或JPEG，如以切裁模式(680萬像素)拍攝，則為最高每秒8幀。D2Xs連續拍攝RAW最多達17幀(D2X為15幀)，於裁切模式時，連續拍攝RAW最多為29幀(D2X為26幀)，事實上，D2Xs拍攝JPEG亦極之快和多，最多連續拍攝22幀12.4百萬像素的JPEG，而裁初模式時更達50幀680萬像素JPEG。可以肯定足夠節奏快的攝影題材，諸如新聞、體育、野生動物等的拍攝。所以D2Xs亦加入影像核實功能，可利用Nikon同期推出的Image Authentication Software去進行驗證，以確保照片未被修改過，在傳播媒介和執法上有幫助。
除了AdobeRGB這例牌的色域選擇，新的D2Xs亦加入sRGB的黑白模式。而D2Xs上的RAW及JPEG影像可以在機上直接轉為640x480至2560x1920的尺吋，方便傳輸或作快速閱覽之用，對一些要快的工作流程來說該有幫助。D2Xs同樣利用3D-Color Matrix Metering II測光系統，現在速連高速的裁切模式也可用上。
D2Xs仍然保留D2X各項優點，包括37ms的極短快門時滯，取景器的間斷時間僅為105微秒，加上那一個11區、共九個十字型感應器的自動對焦系統，要分秒必爭地捕捉景物就更有把握。
基本感光度範圍為ISO 100-800，以每1/3級增減，惟比D2X不同的是，在ISO 800與HI-1之間多了 HI-0.3、HI-0.5和HI-0.7三個設定，另亦有HI-2，讓用家可更精神在高速感光上進行選擇。
D2Xs的耗電性能方面又有改良，新的EN-EL4a 鋰離子充電池的電力更持久，按Nikon的標準，最多可拍攝達3800張照片。
