操作系统可按照不同方式进行分类。例如，按用户数目的多少，可分为单用户和多用户系统；根据操作系统所依赖的硬件规模，可分为大型机、中型机、小型机和微型机操作系统；根据操作系统提供给用户的工作环境，可分为单用户操作系统、多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等。
一、单／多用户操作系统
单用户操作系统一次只能支持一个用户进程的运行，相对于多用户操作系统它可以支持多个用户同时登陆，允许运行多个用户的进程，比如WIN XP它本身就是个多用户操作系统，不管是在本地还是远程都允许多个用户同时在登陆状态。它向用户提供联机交互式的工作环境，比如MS－DOS它就是一个典型的单用户操作系统。
特点：单用户、不要求高利用率、良好的交互性
二、批处理系统
批处理系统可以分为简单批处理系统和多道批处理系统。多道批处理系统是多道程序设计技术与批处理系统的结合，基本思想是每次把一批经过合理搭配的作业通过输入设备提交给操作系统，并暂时存入外存，等待运行。当系统需要调入新的作业时，根据当时的运行情况和用户要求，按某种调试原则，从外存中挑选一个或几个作业装入内存运行。用户用控制命令描述对作业每一步运行的具体安排，并将这些控制连同程序和数据一起作为一个作业交给操作系统，因此，在系统运行过程中不允许用户与其作业交互作用，即用户不能直接干预自己作业的运行，直到作业运行完毕。
多道批处理系统一般用于较大的计算机系统，要求较高的利用率和吞吐量，例如，OS／360 MTV是一个典型的多道批处理操作系统。
批处理操作系统：将作业组织成批并一次将该作业的所有描述信息和作业内容输入计算机，计算机按照作业进入的先后顺序依次自动执行，在一个批次范围内，用户不得对程序的运行进行任何干预。它是一个脱机处理系统，中间没有用户的介入，适用于专门承接运算业务的计算中心，可帮助用户完成大型工程运算等工作。
单道程序：指在主存储器中只存放一批程序或一个程序，当CPU运行该程序发生某种条件等待时，CPU暂停当前程序的运行，在等待的条件被满足以前，CPU将一直处于闲置状态。
多道程序：指在主存中同时存放若干道用户作业，允许这些作业交替地在系统中运行，当CPU运行某个程序发生条件等待时，可以转向执行另外的程序，使另一个作业在系统中运行。
特点：不允许用户介入、没有交互性、单道批处理系统的利用率要低于多道批处理系统的利用率
三、分时系统
分时系统是在多道批处理系统的基础上发展起来的，在分时系统中，用户通过计算机交互会话来联机控制作业运行，一个分时系统可以带几十甚至上百个终端，每个用户都可以在自己的终端上操作或控制作业的完成，从宏观上看，多用户同时工作，共享系统资源；从微观上看，各进程按时间片轮流运行，提高了系统资源利用率。
CTSS是最早的分时操作系统，UNIX是目前被广泛使用的一个分时操作系统
特点：多用户、交互性好
四、实时系统
实时系统指计算机对特定输入做出快速反应，以控制发出实时信号的对象，即计算机及时响应外部事件的请求，在规定的短时间内完成该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调到致地运行。例如，导弹飞行控制、工业过程控制和各种订票业务等场合，要求计算机系统对用户的请求立即做出响应，实时系统是专门适合这类环境的操作系统。它分为实时过程控制系统和实时信息处理系统。
特点：实时性好
五、通用操作系统
通用操作系统一般是以上三种操作系统的结合。例如，批处理系统与分时系统相结合，当系统有分时用户时，系统及时地作出响应；当系统暂时没有分时用户或分时用户较少时，或以处理不太紧急的批作业，以便提高系统的资源利用率。这种系统中，把分时作业称为前台作业，批处理作业称为后台作业。类似地，批处理系统与实时系统相结合，有实时任务请求时，进行实时处理，没能实时任务请求时运行批处理，这时把实时系统称为，把批处理称为后台。
六、网络操作系统
网络操作系统是使网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供各种服务的软件和有关规程（如协议）的集合。网络操作系统提供网络操作所需的最基本的核心功能，如网络文件系统、内存管理及进程任务调度等。网络服务程序运行在网络操作系统软件来实现，各计算机通过通信软件使网络硬件与其他计算机建立通信。通信软件还提供所支持的通信协议，以便通过网络发送请求或响应信息。
七、分布式操作系统
随着程序设计环境、人机接口和软件工程等方面的不断发展，出现了由高速局域网互连的若干计算机组成的分布式计算机系统，需要配置相应的操作系统，即分布式操作系统。分布式计算机系统与计算机网络相似，分布式计算机系统通过通信网络将独立功能的数据处理系统或计算机系统互连起来，可实现信息交换、资源共享和协作完成任务等.
分布式操作系统还处于研究阶段，目前还没有真正实用的系统。
