اين قسمت از سيستم عامل، سرپرستى منابع سخت‌افزارى کامپيوتر را به عهده دارد. منابع سخت‌افزارى مهم کامپيوتر که نياز به مديريت دارد شامل حافظه و دستگاه‌هاى جانبى است. مديرت حافظه عبارت است از تقسيم حافظه به قسمت‌هاى مختلف براى انجام هر يک از انواع کار. در برخى از انواع سيستم‌هاى عامل تعداد قسمت‌ها و مقدار حافظه هر قسمت و نوع آن در هنگام راه‌اندازى تعيين مى‌شود و ثابت مى‌ماند. در اينگونه سيستم‌ها اگر برنامه بر حافظه‌اى بيش از مقدار تعيين شده احتياج داشته باشد قابل اجراء نخواهد بود و اگر حافظه موردنياز برنامه کمتر از ميزان تعيين شده باشد مازاد حافظه در حين اجراء بلااستفاده مى‌ماند. در برخى از موارد، سرپرست عمليات مى‌تواند دخالت کرده و تخصيص حافظه را تغيير دهد. در برخى ديگر از سيستم‌هاى عامل براى قسمت‌هاى مختلف حافظه مرز و حدود مشخصى تعيين نمى‌شود و اين عمل بر حسب مورد و حجم برنامه توسط مديريت منابع (مديريت حافظه) انجام مى‌شود. مورد اخير، اجراء چند برنامه‌اى با تعداد متغير کار ناميده مى‌شود و در آن نه تنها تعداد حافظه هر قسمت ثابت نيست بلکه تعداد تقسيمات حافظه نيز متغير است. در اجراء چند برنامه‌اى با تعداد ثابت کارها چون تقسيم‌بندى حافظه نيز ثابت است برنامه‌اى که وارد حافظه مى‌شود اگر کوچک‌تر از برنامه اجراء شده قبلى باشد مى‌تواند به باقيمانده اطلاعات در آن قسمت حافظه دست يابد. بنابراين، اگر اطلاعات محرمانه باشد، پس از پايان کار بايد قسمت مورد استفاده حافظه توسط خود برنامه يا سيستم عامل کاملاً پاک شود.


در سيستم‌هاى عاملى که بر پايه استفاده از حافظه مجازى (Virtual storage) کار مى‌کنند، مديريت حافظه شامل مديريت نقل و انتقال اطلاعات بين حافظ اصلى و حافظه مجازى نيز مى‌باشد. حافظه مجازي، حافظه‌اى در خارج از دستگاه پردازش مرکزي، مانند ديسک، است و براى صرفه‌جوئى در حافظه اصلي، اطلاعاتى که موردنياز فورى نيست در آن نگهدارى مى‌گردد تا هنگام اجراء يا نياز به حافظه اصلى آورده شود.


مديريت دستگاه‌هاى جانبى نيز توسط مديريت منابع سيستم عامل انجام مى‌شود. اين قسمت داراى جدولى است که مشخصات تمامى دستگاه‌هاى ورودى خروجى و ترمينال‌هاى متصل به کامپيوتر در آن وجود دارد. سرپرست عمليات مى‌تواند در مواقع ضرورى تغييرات لازم را در اين جدول بدهد. مثلاً اگر يک دستگاه کارت‌خوان خراب شود آن‌را از جدول حذف کند و اگر دستگاه جديدى نصب شد آن را اضافه کند. اگر برنامه‌اى که توسط مديريت پردازش در کامپيوتر به اجراء درآمده است احتياج به دستگاه ورودى خروجى داشته باشد، مديريت منابع سيستم عامل دستگاه لازم را به آن تخصيص مى‌دهد و در پايان کار، دستگاه مزبور را پس مى‌گيرد و براى تحويل به برنامه‌هاى ديگر آماده مى‌کند. اگر برنامه‌اى بدون بستن (Close) فايل‌هاى مورد استفاده به کار خود پايان دهد اين قسمت از برنامه سيستم عامل، فايل را مى‌بندد. ممکن است برنامه‌اى دستگاه خاصى را مشخص کرده باشد، براى نمونه، برنامه‌اى که به دستگاه نوار مغناطيسى براى خواندن يک فايل نوارى نياز دارد مشخص کند که مثلاً دستگاه نوار شماره ۱۸۱ را لازم دارد.


اگر دستگاه نوار شماره ۱۸۱ آزاد نباشد برنامه مزبور قابل اجراء نخواهد بود اما اگر در برنامه فقط دستگاه نوارخوان خواسته شود يکى از دستگاه‌هائى که در لحظه شروع اجراء برنامه مورد استفاده نيست در اختيار برنامه قرار مى‌گيرد. مديريت منابع سيستم عامل، فايل‌هاى مشترک بين برنامه‌هاى مختلف (مانند فايل برنامه‌هاى فرعي) را نيز در اختيار قار مى‌دهد. ورود و خروج اطلاعات در دستگاه‌هاى جانبى توسط سيستم عامل انجام مى‌گيرد يعنى برنامه فرعى لازم براى خواندن يا نوشتن اطلاعات در سيستم عامل وجود دارد و با دريافت علامت خواندن يا نوشتن سيستم عامل، يک رکورد را مى‌خواند يا مى‌نويسد. سيستم عامل مى‌تواند در شروع يا پايان استفاده از يک فايل، رکوردهاى استاندارد عنوان (Header) و پايان (Trailer) برچسب داخلى (Internal label) را ايجاد يا کنترل کند.