O sistema de arquivos FAT32 surgiu no Windows 95 OSR2 e também é compatível com Windows 98/ME e Windows 2000/XP (funciona com todas as versões do Windows, Mac e Linux). O FAT32 é baseado no sistema FAT16.
Atualmente, o sistema de arquivos FAT32 é encontrado principalmente em pen drives USB e unidades externas para manter a compatibilidade com versões antigas do Windows ou com Linux.
As principais diferenças entre FAT32 e FAT16 são os números de cluster de 28 bits e uma implementação mais flexível do diretório raiz, cujo tamanho não é limitado. O motivo para a criação do sistema FAT32 foi a necessidade de oferecer suporte a discos rígidos grandes (maiores que 8 gigabytes) e a impossibilidade de incorporar um sistema de arquivos mais complexo ao MS-DOS, que permanece como base do Windows 95/98/ME.
O tamanho máximo do sistema de arquivos FAT32 é de 2 TB.
O FAT32 não oferece os mesmos recursos de permissões e segurança encontrados no sistema de arquivos NTFS.