2006年1月31日にフルモデルチェンジ版の新型S80の写真が公開された。新型S80はV型8気筒エンジンとAWDの組み合わせと、全く新設計の3.2Lの直6を特徴とする。新型S80は同年2月28日より開催されるジュネーブ・モーターショーで公開され、6月より販売されている。
日本では、2006年12月より発売が開始されたが、当初はウェブサイトでの紹介にとどまり、TVCMや雑誌等で広告をしておらず、インポーター側も販売に消極的だった。だが、2007年2月から本格的に販売を開始した。