Am 24. August 2001 gab Microsoft Windows XP zur Fertigung frei. Das System mit dem Codenamen Whistler löste sowohl Windows 2000 für Profis als auch Windows ME für Privatanwender ab und brachte erstmals auch Endkunden auf die Windows-NT-Codebasis. Damit endete die Windows-9x-Linie von Windows 95 über 98 bis Me.

XP brachte das zweispaltige Startmenü, eine überarbeitete Taskleiste mit Gruppierung nach Anwendung, neue Symbole und visuelle Effekte. Microsoft investierte außerdem in Abwärtskompatibilität für Altanwendungen. Zum Start gab es zwei Editionen, Home und Professional. Upgrades von Windows 98 und ME erlaubten beide Varianten, während Nutzer von Windows NT 4 und 2000 auf Professional beschränkt waren, das unter anderem Domänenkonten und Mehrprozessor-Unterstützung bot.

Das Betriebssystem erwies sich als bemerkenswert zäh. Der erweiterte Support endete am 8. April 2014, mehr als zwölf Jahre nach der Veröffentlichung. Die Embedded-Variante Windows Embedded POSReady 2009 wurde bis zum 9. April 2019 unterstützt. Im Mai 2019 lieferte Microsoft sogar einen außerplanmäßigen Patch für XP gegen eine Schwachstelle in den Remote Desktop Services, und Sicherheitsupdates für XP SP3 erschienen noch bis 2024.

In kritischer Infrastruktur hielt sich XP hartnäckig. Ende 2016 liefen noch 90 Prozent der Systeme des britischen National Health Service unter XP. 2018 setzte die Reserve Bank of India den Banken des Landes eine Frist bis 2019, XP aus Geldautomaten zu entfernen. Ein ehemaliger Microsoft-Mitarbeiter berichtete The Register, dass Teile des globalen Bankensektors weiterhin auf Windows Server 2003, dem Server-Pendant zu XP, liefen.

Der Einzelhandelsstart folgte im Oktober 2001. Für viele Nutzer bleibt XP mit seinem Bliss-Hintergrundbild der Höhepunkt der Windows-Reihe. Der Nachfolger Windows Vista kam deutlich kühler an.