Käyttöjärjestelmänä on [[Tramiel Operating System|Atari TOS]], joka koostuu [[CP/M]]:aa ja [[MS-DOS]]ia muistuttavasta GEMDOSista, jonka päällä ajetaan graafista [[GEM]]-ympäristöä. Käyttöjärjestelmä on yleensä sijoitettu ROM-piireille, joten koneen käynnistyminen on nopeaa. TOS osaa lukea MS-DOSin levykkeitä. Varhaisimmissa malleissa oli ulkoinen yksipuolinen levykeasema, sekä erikseen levykkeeltä ladattava TOS. Eric R. Smith kehitti moniajoon kykenevän ja muistinsuojauksen sisältävän TOS-kloonin nimeltä MiNT (MiNT is not TOS versio 0.1 vuonna 1990), joka sisälsi myös jotain Unixin ominaisuuksia. Atari julkaisi sen Falconin mukana nimellä MultiTOS.<ref>http://www.old-computers.com/museum/doc.asp?c=125 </ref>
