Les premiers systèmes d’exploitation de micro-ordinateurs tels que CP/M, MS-DOS et le Mac OS classique étaient conçus pour un utilisateur sur un ordinateur. Les réseaux de commutation par paquets ont été développés pour partager des ressources matérielles, telles qu’un ordinateur central, une imprimante ou un disque dur volumineux et coûteux. Lorsque la technologie des réseaux locaux est devenue disponible, deux approches générales pour gérer le partage des ressources sur les réseaux ont vu le jour.
Historiquement, un système d’exploitation réseau était un système d’exploitation pour un ordinateur qui implémentait des capacités réseau. Les systèmes d’exploitation avec une pile réseau permettaient aux ordinateurs personnels de participer à une architecture client-serveur dans laquelle un serveur permet à plusieurs clients de partager des ressources, telles que des imprimantes. Les premiers exemples de systèmes d’exploitation client-serveur qui ont été livrés avec des capacités réseau entièrement intégrées sont Novell NetWare qui utilise le protocole de réseau Internetwork Packet Exchange (IPX) et Banyan VINES qui utilisait une variante des protocoles Xerox Network Systems (XNS).
Ces réseaux client-serveur limités ont été progressivement remplacés par des réseaux Peer-to-peer, qui utilisaient les capacités réseau pour partager des ressources et des fichiers situés sur une variété d’ordinateurs de toutes tailles. Un réseau peer-to-peer met tous les ordinateurs connectés sur un pied d’égalité ; ils partagent tous les mêmes capacités d’utilisation des ressources disponibles sur le réseau. Les réseaux pair-à-pair les plus populaires en 2020 sont Ethernet, Wi-Fi et la suite de protocoles Internet. Les logiciels qui permettent aux utilisateurs d’interagir avec ces réseaux, malgré l’absence de prise en charge des réseaux dans le système d’exploitation du fabricant sous-jacent, sont parfois appelés systèmes d’exploitation réseau. Parmi les exemples de tels logiciels complémentaires, citons le NOS KA9Q de Phil Karn (ajoutant la prise en charge d’Internet à CP/M et MS-DOS), PC/TCP Packet Drivers (ajoutant la prise en charge d’Ethernet et d’Internet à MS-DOS), et LANtastic (pour MS-DOS, Microsoft Windows et OS/2), et Windows for Workgroups (ajoutant NetBIOS à Windows). Parmi les premiers systèmes d’exploitation intégrant des capacités de mise en réseau poste à poste, on peut citer MacOS (utilisant AppleTalk et LocalTalk), et la Berkeley Software Distribution.
Aujourd’hui, l’informatique distribuée et les applications groupware sont devenues la norme. Les systèmes d’exploitation des ordinateurs incluent une pile réseau comme une évidence. Au cours des années 1980, le besoin d’intégrer des ordinateurs dissemblables avec des capacités réseau s’est accru et le nombre de périphériques en réseau a augmenté rapidement. En partie parce qu’elle permettait l’interopérabilité entre plusieurs fournisseurs et qu’elle pouvait acheminer les paquets à l’échelle mondiale plutôt que d’être limitée à un seul bâtiment, la suite de protocoles Internet a été adoptée presque universellement dans les architectures de réseau. Par la suite, les systèmes d’exploitation des ordinateurs et les micrologiciels des périphériques réseau ont eu tendance à prendre en charge les protocoles Internet.