Souborový systém FAT32 se objevil ve Windows 95 OSR2 a je také podporován ve Windows 98/ME a Windows 2000/XP (Pracuje se všemi verzemi Windows, Mac a Linux). FAT32 vychází ze systému FAT16.
V dnešní době najdeme souborový systém FAT32 zejména v USB flash discích a externí jednotkách pro držení kompatibility se starými verzemi Windows nebo třeba Linux.
Hlavními rozdíly mezi FAT32 a FAT16 jsou 28-bitová čísla clusterů a přizpůsobitelnější implementaci kořenového adresáře, který velikost není omezena. Důvodem pro vytvoření systému FAT32 byla potřeba podporovat velké pevné disky (větší než 8 gigabytů) a nemožnost zabudování složitějšího souborového systému do MS-DOSu, který zůstává základem pro Windows 95/98/ME.
Maximální velikost souborového systému FAT32 činí 2 TB.
FAT32 nenabízí takové oprávnění a bezpečnostní funkce, které najdeme u souborového systému NTFS.