Sistemul de fișiere FAT32 a apărut în Windows 95 OSR2 și este, de asemenea, acceptat în Windows 98/ME și Windows 2000/XP (funcționează cu toate versiunile de Windows, Mac și Linux). FAT32 se bazează pe sistemul FAT16.
În prezent, sistemul de fișiere FAT32 se găsește în special pe stick-uri USB și unități externe, pentru a menține compatibilitatea cu versiunile mai vechi de Windows sau Linux.
Principalele diferențe dintre FAT32 și FAT16 sunt numerele de clustere pe 28 de biți și o implementare mai flexibilă a directorului rădăcină, a cărui dimensiune nu este limitată. Motivul creării sistemului FAT32 a fost necesitatea de a suporta hard disk-uri mari (mai mari de 8 gigaocteți) și imposibilitatea de a integra un sistem de fișiere mai complex în MS-DOS, care rămâne baza pentru Windows 95/98/ME.
Dimensiunea maximă a sistemului de fișiere FAT32 este de 2 TB.
FAT32 nu oferă aceleași funcții de permisiuni și securitate ca sistemul de fișiere NTFS.