Windows XP 64-Bit Edition支持Intel最新的“Itanium”处理器。Itanium处理器是为满足用户创建和处理大量复杂数据的需要而设计的。这一高性能处理器的目标是高端工作站应用程序，比如大型数据库管理、科学及工程计算等。基于Itanium处理器的计算机运行了Windows XP 64-Bit Edition操作系统后，可以支持高达16 TB的虚拟内存和16 GB的物理内存。
用户通过使用一个仿真层就可以在Windows XP 64-Bit Edition上运行32位应用程序。但是由于仿真层本身就必须占用额外资源的缘故，32位应用程序在这种环境下运行的速度要比它在32位系统上的要慢得多。
下表列出了Windows XP Professional和Windows XP 64-Bit Edition之间结构的差异：
然而，Windows XP 64-Bit Edition并不是万能的，它也有不支持的功能。Windows XP Professional中大量的特性并不包含在Windows XP 64-Bit Edition中。
数字媒体：
Windows XP 64-Bit Edition不具备下列数字媒体功能：DVD视频播放，CD录制，柯达图象辅助部件（Kodak Imaging Accessory ），Windows Media Player，Windows媒体技术：DirectMusic、Microsoft TV Technologies for Windows、Video mixing renderer（VMR）等，NetMeeting，IEEE 1394音频，传真。
子系统及协议：
Windows XP 64-Bit Edition对很多旧的操作系统和传输协议都不支持。它不支持的子系统包括：MS-DOS子系统、OS/2子系统、16-bit子系统、为Unix而设的便携式操作系统界面（POSIX）子系统，不支持的协议包括：IPX/SPX LAN及WAN、AppleTalk Protocol LAN、Services for Macintosh、DLC LAN、NetBEUI LAN、SAP Agent for Server、IPX路由、IrDA、OSP、NetBIOS Gateway。
移动计算机处理技术：
Windows XP 64-Bit Edition并不支持最初为手提电脑设计的的功能，包括：热docking/undocking、PC卡、IrDA、为手提PC而设的终端服务客户端、电源管理。
系统恢复：
Windows XP 64-Bit Edition并不支持系统恢复的功能。
网络和通讯：
以下网络和通讯功能并不包含在Windows XP 64-Bit Edition中：互联网定位器服务（ILS）、MSN互联网访问客户端、MSMQ Level 8 Listener、Windows Messenger Service、从微软获得SharePoint团队服务。
数据库：
Windows XP 64-Bit Edition并具备“数据库引擎”的64位版本及相关功能，但带有32位版本的“微软数据库引擎”（MSDE）和Jet RED。具体包括：64位MSDE 、64位Jet RED、微软数据库访问组件（MDAC）Oracle Provider、MDAC Oracle Driver、MDAC数据访问对象（DAO）、MDAC Visual FoxPro Driver、动态数据交换（DDE）共享。
系统管理：
Windows XP 64-Bit Edition并不支持以下系统管理和操作功能：Windows报告工具Winrep、安全性动态访问控制接入（ACE）代理、Windows Installer、快速用户切换、远程协助、文件及设置转换向导、微软产品激活（WPA）、硬盘上恢复控制台安装、恢复控制台从操作系统CD运行、查找助手、语音识别。