微軟推出專門針對Athlon 64處理器的Windows XP 64位操作系統。該系統的名稱為Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems，它能夠在配備了Athlon 64處理器的電腦以及Opteron工作站上使用。 從界面(如圖)上看，除了啟動畫面外，64位的Windows XP其它變化不大。因為用戶是通過使用一個仿真層在Windows XP 64-Bit Edition上運行32位應用程序。由于仿真層本身就必須占用額外資源的緣故，所以32位應用程序在這種環境下運行的速度要比它在32位系統上的要慢得多。Windows XP 64bit Edition在擁有了一些32位Windows操作系統中所不具備的特性的同時也失去了傳統Windows操作系統的一些功能。