Le châssis est également revisité par les ingénieurs NISMO avec une barre anti-roulis avant au diamètre accru et une barre anti-rapprochement renforcée pour encore plus de rigidité, " des silentblocks spécifiques " équipent le train avant pour réduire les vibrations et rendre la direction encore plus précise à haute vitesse.
La 370Z NISMO bénéficie de freins « course » AKebono avant et arrière utilisant des durites rigides et le liquide de frein hautes performances de la Nissan GT-R. Les jantes 19 RAYS NISMO en alliage forgé allégé sont chaussées de pneumatiques ultra-hautes performances Bridgestone Potenza S001. Les jantes sont non seulement plus légères (-0.8 kg à l'avant, - 0.1 kg à l'arrière) mais aussi plus larges à l'arrière (10.5") permettant une monte pneumatique accrue (285/35 au lieu de 275/35) pour encore plus de grip. Sur route comme sur piste, la suspension sport conçue en partenariat avec Yamaha permet un meilleur maintien. Les ressorts sont plus rigides (14% à l'avant), amortisseurs plus fermes (23% à l'avant, 41% à l'arrière) fonctionnent de concert pour offrir un compromis confort/tenue de route exceptionnel.