Et 16-bit filsystem bruger 16 bit til at repræsentere information såsom størrelsen og placeringen af ​​filer på en disk. Dette giver mulighed for en maksimal filstørrelse på 2^16 bytes eller 65.536 bytes. 16-bit filsystemer var almindelige i de tidlige dage af personlig computer, men er stort set blevet erstattet af 32-bit og 64-bit filsystemer, der tilbyder større filstørrelsesgrænser og andre fordele.

FAT16 er et eksempel på et 16-bit filsystem. FAT16 blev introduceret med MS-DOS, forgængeren til Microsoft Windows, og senere brugt i tidlige versioner af Windows. Det er bredt understøttet og kan stadig findes i brug på nogle enheder såsom disketter og USB-drev. Moderne operativsystemer såsom Windows, Linux og macOS bruger dog typisk mere avancerede 32-bit eller 64-bit filsystemer såsom NTFS, EXT4 og APFS, som giver større ydeevne, flere funktioner og store filstørrelsesgrænser.