Разница есть.
1.Принципиально иной сенсор – разрешение 16,2 Мп против 12,3 Мп у Nikon D5000, который к тому же меньше шумит и имеет больший ДД;
2. Более быстрая графическая система на базе процессора Exreed 2 (у 5000 – процессор Exreed);
3. Больший диапазон ISO – 100-6400 у Nikon D5100 против 100-3200 у D5000;
4. Увеличенный дисплей – диагональ экрана 3 дюйма против 2,7 у модели 5000. Кроме того. изменен механизм поворота дисплея, лучше его качество;
5. Возможность видеосъемки в формате Full HD 1080. Предшественница снимала лишь в HD 720p;
6. Чуть меньшая масса - Nikon D5100 весит 560 грамм, а Nikon D5000 - 590.
7. Умеет снимать HDR;
8. Можно подключить внешний микрофон.
Можешь судить также по таблице:
Зелёным показан лучший показатель параметра, коричневым - худший.
К преимуществам 5100-го стоит добавить бо`льшую ёмкость буфера памяти (почти на треть!) , что существенно при непрерывной съёмке. Важно также крепление поворотного дисплея - он открывается традиционно вбок, а не вниз, что мешало при использовании штатива.