2.39点自动对焦系统和2016像素RGB感应器
D5200采用Multi-Cam 4800DX自动对焦感光器模块，与D7000所用一致。39个焦点9个十字型感光器覆盖中心区域。
D5200采用39点对焦系统
D5200配有场景识别系统，它利用2016像素RGB感应器（已用于D7000、D600上），更精细地分析拍摄场景的亮度和色彩信息。并将这些信息应用于自动对焦、自动曝光、i-TTL闪光和自动白平衡控制。在3D追踪中，它可准确地追踪移动中的主体。此外，在主体识别中，它比D5100能检查更小的主体，这有助于提高自动区域自动对焦中的主体识别性能。另外，当在即时取景和动画拍摄过程中使用人脸优先自动对焦以及静态影像的人脸放大播放时，D5200利用图像传感器可检测35张人脸。
D5200在对焦模块和RGB感应器上与更高端的D7000相同，这也是尼康低端数码单反相机第一次突破11点对焦和420像素RGB感应器。虽然不像D600那样可以F8自动对焦，但对于入门单反来说,这样的配置已经足够了。
其他性能，D5200具备约每秒5帧的高速连拍，最大连拍张数，JPEG格式可达100。快门寿命10万次。快门释放时延约0.09秒。
