Sachverhalt:
A. X._ wurde mit Urteil vom 12. Dezember 2006 der Grossen Kammer des Kantonsgerichts Nidwalden wegen sexueller Nötigung (<ref-law>) sowie wegen Vergewaltigung (<ref-law>) zu Lasten von A._ verurteilt und mit 30 Monaten Zuchthaus bestraft. Gegen dieses Urteil erklärte er Appellation, welche das Obergericht des Kantons Nidwalden, Strafabteilung Grosse Kammer, mit Urteil vom 19. Juni 2007 abwies.
B. X._ führt Beschwerde in Strafsachen und beantragt, das Urteil des Obergerichts des Kantons Nidwalden sei aufzuheben und er sei von jeglicher Schuld und Strafe freizusprechen. Eventuell sei die Sache zur Neubeurteilung, insbesondere der Glaubhaftigkeit seiner Aussagen und derjenigen von A._, an die Vorinstanz zurückzuweisen.
C. Vernehmlassungen wurden keine eingeholt.

Erwägungen:
1. Am 1. Januar 2007 ist der revidierte Allgemeine Teil des Strafgesetzbuches in Kraft getreten. Dieses neue Recht gelangt auf Taten, welche noch unter Geltung des alten Rechts begangen wurden, nur zur Anwendung, wenn es für den Täter das mildere ist (<ref-law>). Dies ist hier der Fall (vgl. angefochtenes Urteil S. 7).
2. Betreffend die Sachverhaltsfeststellung verweist die Vorinstanz auf die Ausführungen des Kantonsgerichts (s. angefochtenes Urteil S. 2). Das Kantonsgericht hielt folgenden Sachverhalt als erwiesen:
Der Beschwerdeführer zog A._ am 10. August 2003, nachmittags in Stansstad, auf einem Wanderweg in den Wald. Zuerst riss er ihre Hose und den Slip herunter, danach zog er sich selber die Hose hinunter. A._ musste sich auf ihn setzen, worauf er - trotz ihrer Aufforderung, aufzuhören, weil es ihr "weh" mache - anal in sie eindrang. Anschliessend musste sie sich auf sein T-Shirt legen und er drang mit seinem Penis gewaltsam vaginal in sie ein. Dazu benützte er kein Kondom. A._ zog sich Blutungen im Rückenbereich zu. Zudem berührte der Beschwerdeführer ihre Brüste grob und saugte derart stark an den Brustwarzen, dass sie an einer Brustwarze Hämatome erlitt. Nach der Penetration stand er auf und befahl ihr, sich wieder anzuziehen. Schliesslich brachte er sie nach Rothenburg zurück (s. erstinstanzliches Urteil S. 65 f.).
3. Der Beschwerdeführer rügt eine willkürliche Beweiswürdigung (<ref-law>). Er hält sich für unschuldig und sieht sich als Opfer der mit psychischen Problemen behafteten Geschädigten, welche nicht ertragen konnte, dass er die gewünschten sexuellen Zuneigungen verweigerte. Er bemängelt, dass er in der Strafuntersuchung von Anfang an als Täter gesehen wurde und ihm entlastende Beweisvorkehren, insbesondere die Anordnung von Glaubhaftigkeitsgutachten, verweigert wurden.
3.1 Die Vorinstanz führt im Rahmen der Beweiswürdigung aus, die Geschädigte leide an einer leichten Intelligenzverminderung, weshalb sie Schwierigkeiten habe, vollständige und grammatikalisch korrekte Sätze zu bilden. Ihre Aussagen seien jedoch in beiden Videobefragungen im verbalen Ausdruck logisch und im Wesentlichen widerspruchsfrei. Sie würden detailreiche und präzise Beschreibungen der örtlichen Begebenheiten, des Tatverlaufs und der Tathandlung enthalten. Die Besonderheiten der Tathandlung (Anal- und Vaginalverkehr) würden in so charakteristischer Weise geschildert, wie es nur von jemandem zu erwarten sei, der den geschilderten Vorfall selber erlebt habe. Auch gebe die Geschädigte die Tathandlung emotionskarg und ohne dramatische Übertreibung wieder, wie sich dies typischerweise in glaubwürdigen Vergewaltigungsbekundungen wiederfinde. Für die Glaubhaftigkeit der Aussagen der Geschädigten spreche überdies, dass sie sich unmittelbar im Anschluss an das Geschehen mehreren Personen anvertraute, diese aber zum Stillschweigen verpflichtete. Die ärztliche Untersuchung sei vier Tage nach dem sexuellen Übergriff erfolgt, und es sei aktenkundig, dass die Geschädigte unmittelbar nach dem Vorfall zu Hause geduscht und in den darauffolgenden Tagen die tägliche Hygiene nicht vernachlässigt habe. Zwar habe anlässlich der gynäkologischen Untersuchung keine Penetration nachgewiesen werden können. Die festgestellten Befunde seien aber grundsätzlich mit den Angaben der Geschädigten stimmig. Ein weiteres Indiz für den Wahrheitsgehalt ihrer Aussagen sei ihre von Dritten wahrgenommene Wesensveränderung seit jenem Vorfall. Ihre psychische Verfassung habe sich zunehmend verschlechtert, so dass sie in einer Situation ernster Suizidgefahr im Oktober 2003 in die psychiatrische Klinik St. Urban interniert werden musste. Der Austrittsbericht habe ihr eine Reaktion auf schwere Belastung und der psychologische Bericht vom November 2004 eine posttraumatische Belastungsstörung sowie eine Anpassungsstörung mit Angst und depressiver Reaktion gemischt diagnostiziert. Die durch die Vergewaltigung erzeugte Wut werde von ihr in Suizidgedanken und Selbstverletzungen bewältigt. Ihr bereits etwas labiles psychisches Gleichgewicht sei völlig ausser Kontrolle geraten. Auch in den beiden Videoaufnahmen vom Februar 2004 und Dezember 2005 könne man eine Verschlechterung des psychischen Zustands seit der ersten Befragung beobachten. Wie sich dem Arztbericht vom Juni 2007 entnehmen lasse, habe sich der psychische Zustand der Geschädigten nach einer gewissen Stabilisierung anfangs April 2007 im Hinblick auf eine allfällige erneute Zeugenaussage verschlechtert. Weiter würden die Handnotizen aus dem Tagebuch der Geschädigten ihren Aussagen über den Tatverlauf entsprechen. In Würdigung der gesamten Aktenlage kommt die Vorinstanz zum Schluss, dass auf die Aussagen der Geschädigten, wonach sie vom Beschwerdeführer gegen ihren Willen anal als auch vaginal penetriert worden sei, abgestellt werden könne (angefochtenes Urteil S. 12 ff.). Gemäss der Vorinstanz zeigen demgegenüber die Aussagen des Beschwerdeführers weniger innere Geschlossenheit und Folgerichtigkeit auf. Zum Teil seien sie auch klar widersprüchlich. Dazu verweist die Vorinstanz auf die Ausführungen der ersten Instanz. Die Darstellung der Geschädigten als sexuell ausserordentlich triebhafte Person erweise sich aufgrund der Akten und der verschiedenen Zeugenaussagen als unglaubwürdig und sei als reine Schutzbehauptung zu werten (angefochtenes Urteil E. 3.6 S. 20). Nachdem von der Glaubhaftigkeit der Aussagen der Geschädigten auszugehen sei, könne auf die Anordnung eines Glaubhaftigkeitsgutachtens verzichtet werden. Auf Begutachtungen sei nur bei Vorliegen besonderer Umstände zurückzugreifen (angefochtenes Urteil E. 3.7 S. 20).
3.2 Der Beschwerdeführer bringt vor, die Beurteilungen der Vorinstanz zum Aussageverhalten und der Glaubwürdigkeit der Geschädigten würden auf falschen Sachverhaltsannahmen beruhen. Der Vergleich der beiden Videoaufnahmen würde zwei verschiedene Tatverläufe aufzeigen. Auch aus den Zeugenaussagen der Schwester der Geschädigten lasse sich entnehmen, dass die Aussagen der letzteren nicht im Kerngehalt stets konsistent und im Wesentlichen widerspruchsfrei seien. Die Vorinstanz habe die Widersprüchlichkeiten ausser Acht gelassen und sei von einem falschen Sachverhalt ausgegangen. Ihre Beurteilung der Glaubwürdigkeit sei willkürlich im Sinne von <ref-law>. Die Vorinstanz habe zu seinen Lasten gewertet, dass vier Tage nach der angeblichen Vergewaltigung kein gynäkologischer Nachweis einer Penetration mehr möglich war. Damit verletze sie den Grundsatz "in dubio pro reo", was willkürlich sei. Weiter stütze sich die Vorinstanz auf den Bericht der Psychologin und werte aus dem Umstand, dass sich die Geschädigte Schnittverletzungen an den Unterarmen zufügte, als Indiz für einen sicheren Wahrheitsgehalt in Bezug auf die gemachten Aussagen. Aufgrund der Tatsache, dass sich die Geschädigte schon früher Schnittverletzungen beigebracht habe, erweise sich der Therapiebericht als fehlerhaft. Indem die Vorinstanz entgegen der klaren Aktenlage von einer Penetration ausgehe, verletze sie zudem <ref-law>. Schliesslich sei es willkürlich und verletze seinen Anspruch auf das rechtliche Gehör, wenn die Vorinstanz keine besonderen Umstände für die Einholung eines Glaubhaftigkeitsgutachtens als gegeben erachte. Bei der Geschädigten handle es sich um eine Person mit einer akzentuierten geistigen Retardierung und die Vorinstanz gehe selber von einer Person mit einer geistigen Störung aus. In ihrer Beurteilung der Notwendigkeit eines Glaubhaftigkeitsgutachtens stütze sich die Vorinstanz auf Berichte von Fachpersonen, welchen es infolge ihrer therapeutischen Tätigkeit an der unabdingbaren Unabhängigkeit fehle.
3.3 <ref-law> gewährleistet den Anspruch darauf, von den staatlichen Organen ohne Willkür behandelt zu werden. Dem Sachgericht steht bei der Würdigung der Beweise ein grosser Ermessensspielraum zu. Willkür ist hier nur zu bejahen, wenn das Gericht offensichtlich den Sinn und die Tragweite eines Beweismittels verkannt, ohne vernünftigen Grund ein wichtiges und erhebliches Beweismittel unberücksichtigt gelassen oder aus den vorhandenen Elementen offensichtlich unhaltbare Schlüsse gezogen hat (<ref-ruling> E. 2.1 S. 9, mit Hinweisen).
Der Anspruch auf rechtliches Gehör gemäss <ref-law> umfasst unter anderem das Recht des Betroffenen, mit erheblichen Beweisanträgen gehört zu werden und an der Erhebung wesentlicher Beweise entweder mitzuwirken oder sich zumindest zum Beweisergebnis zu äussern, wenn dieses geeignet ist, den Entscheid zu beeinflussen (<ref-ruling> E. 2a/aa S. 16; <ref-ruling> E. 2 S. 242, je mit Hinweisen). Der Richter kann jedoch einen Beweisantrag ablehnen, wenn er willkürfrei annehmen durfte, dass weitere Beweisvorkehren an der Würdigung der bereits abgenommenen Beweise voraussichtlich nichts mehr ändern würden (<ref-ruling> E. 4a S. 211).
Gemäss <ref-law> legt das Bundesgericht seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat. Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Artikel 95 beruht (<ref-law>). Soweit es um die Frage geht, ob der Sachverhalt willkürlich oder unter verfassungswidriger Verletzung einer kantonalen Verfahrensregel ermittelt worden ist, sind strenge Anforderungen an die Begründungspflicht der Beschwerde gerechtfertigt. Entsprechende Beanstandungen sind vergleichbar mit den in <ref-law> genannten Rügen. Demzufolge genügt es nicht, einen von den tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz abweichenden Sachverhalt zu behaupten. Vielmehr ist in der Beschwerdeschrift nach den erwähnten gesetzlichen Erfordernissen darzulegen, inwiefern diese Feststellungen willkürlich bzw. unter Verletzung einer verfahrensrechtlichen Verfassungsvorschrift zustande gekommen sind. Andernfalls können Vorbringen mit Bezug auf einen Sachverhalt, der von den Feststellungen im angefochtenen Entscheid abweicht, nicht berücksichtigt werden (<ref-ruling> E. 1.4.3 S. 254 f., mit Hinweis).
3.1 Der Beschwerdeführer stellt grösstenteils der Beweiswürdigung der Vorinstanz seine eigene Sicht der Dinge gegenüber, ohne zu erörtern, inwiefern der Entscheid (auch) im Ergebnis verfassungswidrig sein sollte. Seine Vorbringen erschöpfen sich mithin weitgehend in einer unzulässigen appellatorischen Kritik am angefochtenen Urteil und genügen folglich den Begründungsanforderungen gemäss <ref-law> nicht. Die vom Beschwerdeführer erwähnten Umstände der medizinischen Untersuchung, der Wesensveränderung der Geschädigten sowie des Therapieberichts hat die Vorinstanz lediglich als einzelne Indizien gewertet, welche in ihrer Gesamtheit und in Verbindung mit den Aussagen der verschiedenen Beteiligten den Beweis für das Tatgeschehen erbringen. Deshalb ist beispielsweise irrelevant, dass kein gynäkologischer Nachweis einer Penetration mehr möglich war und dass sich die Geschädigte schon früher Schnittverletzungen beigebracht hat. Weiter bezieht sich die Rüge der Verletzung von <ref-law> nicht auf die rechtliche Würdigung, sondern wiederholt die gegen den Beweisschluss vorgebrachten Einwände. Betreffend die Anordnung der Glaubhaftigkeitsgutachten hat die Vorinstanz ausführlich begründet, wieso die Geschädigte trotz ihrer leichten Intelligenzverminderung zu konstanten Aussagen fähig ist und inwiefern die Aussagen des Beschwerdeführers widersprüchlich sind. Sie durfte deshalb in vorweggenommener Beweiswürdigung den Beweisantrag des Beschwerdeführers auf Anordnung der Glaubhaftigkeitsgutachten ablehnen. Die Vorinstanz konnte, ohne in Willkür zu verfallen, den Sachverhalt als erstellt ansehen. Bei diesem Beweisschluss bestehen keine offensichtlich erheblichen bzw. schlechterdings nicht zu unterdrückenden Zweifel daran, dass die Geschädigte gegen ihren Willen vom Beschwerdeführer sowohl anal als auch vaginal penetriert worden war.
Gemäss <ref-law> legt das Bundesgericht seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat. Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Artikel 95 beruht (<ref-law>). Soweit es um die Frage geht, ob der Sachverhalt willkürlich oder unter verfassungswidriger Verletzung einer kantonalen Verfahrensregel ermittelt worden ist, sind strenge Anforderungen an die Begründungspflicht der Beschwerde gerechtfertigt. Entsprechende Beanstandungen sind vergleichbar mit den in <ref-law> genannten Rügen. Demzufolge genügt es nicht, einen von den tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz abweichenden Sachverhalt zu behaupten. Vielmehr ist in der Beschwerdeschrift nach den erwähnten gesetzlichen Erfordernissen darzulegen, inwiefern diese Feststellungen willkürlich bzw. unter Verletzung einer verfahrensrechtlichen Verfassungsvorschrift zustande gekommen sind. Andernfalls können Vorbringen mit Bezug auf einen Sachverhalt, der von den Feststellungen im angefochtenen Entscheid abweicht, nicht berücksichtigt werden (<ref-ruling> E. 1.4.3 S. 254 f., mit Hinweis).
3.1 Der Beschwerdeführer stellt grösstenteils der Beweiswürdigung der Vorinstanz seine eigene Sicht der Dinge gegenüber, ohne zu erörtern, inwiefern der Entscheid (auch) im Ergebnis verfassungswidrig sein sollte. Seine Vorbringen erschöpfen sich mithin weitgehend in einer unzulässigen appellatorischen Kritik am angefochtenen Urteil und genügen folglich den Begründungsanforderungen gemäss <ref-law> nicht. Die vom Beschwerdeführer erwähnten Umstände der medizinischen Untersuchung, der Wesensveränderung der Geschädigten sowie des Therapieberichts hat die Vorinstanz lediglich als einzelne Indizien gewertet, welche in ihrer Gesamtheit und in Verbindung mit den Aussagen der verschiedenen Beteiligten den Beweis für das Tatgeschehen erbringen. Deshalb ist beispielsweise irrelevant, dass kein gynäkologischer Nachweis einer Penetration mehr möglich war und dass sich die Geschädigte schon früher Schnittverletzungen beigebracht hat. Weiter bezieht sich die Rüge der Verletzung von <ref-law> nicht auf die rechtliche Würdigung, sondern wiederholt die gegen den Beweisschluss vorgebrachten Einwände. Betreffend die Anordnung der Glaubhaftigkeitsgutachten hat die Vorinstanz ausführlich begründet, wieso die Geschädigte trotz ihrer leichten Intelligenzverminderung zu konstanten Aussagen fähig ist und inwiefern die Aussagen des Beschwerdeführers widersprüchlich sind. Sie durfte deshalb in vorweggenommener Beweiswürdigung den Beweisantrag des Beschwerdeführers auf Anordnung der Glaubhaftigkeitsgutachten ablehnen. Die Vorinstanz konnte, ohne in Willkür zu verfallen, den Sachverhalt als erstellt ansehen. Bei diesem Beweisschluss bestehen keine offensichtlich erheblichen bzw. schlechterdings nicht zu unterdrückenden Zweifel daran, dass die Geschädigte gegen ihren Willen vom Beschwerdeführer sowohl anal als auch vaginal penetriert worden war.
4. Demgemäss ist die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Ausgang des Verfahrens sind die Gerichtskosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Nidwalden, Strafabteilung Grosse Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 22. August 2008
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Schneider Binz