その後もWindowsの改良を進め何度もマイナーチェンジを繰り返したほか、インターネット経由やCD-ROMなどで大量のモジュールを配布している。Windows NTによりサーバ市場への進出も果たした。2001年にはWindows XPの発売によりMS-DOS系のWindowsをWindows NT系に統合した。

また2000年代に入ると、障害者のアクセシビリティへの配慮を『企業の社会的責任』だと位置づけ、各国でマイクロソフト支援技術ベンダプログラムを展開した[7]。

また、ゲーム機としてXboxを2001年に発売し、2005年12月にはXbox 360、2013年11月にはXbox One、2020年11月にはXbox Series X/Sを発売した。

従来とは違った分野での活躍として、フォーミュラ1への製品供給があげられる。マクラーレン・エレクトロニック・システムズと共同で、エンジンコントロールユニットを供給している。

2011年10月17日、どんな場所でもタッチスクリーンに変えてしまう新技術「OmniTouch」を公開した。同技術はマルチタッチに対応。手のひら、腕、壁、ノート、机などをタッチスクリーンとして活用することを目指している。

2013年9月3日、ノキアとノキアの携帯電話部門を54.4億ユーロ（約7,130億円）で買収することに合意したと発表。[8]。2014年4月25日、ノキアのモバイル事業について買収完了を発表した[9]。

2015年5月11日、海底ケーブルネットワークへの投資について発表[10]。Hibernia Networksと共同出資・敷設を協定。

2019年4月25日、史上3社目となる時価総額1兆ドル突破を記録した[11]。

2021年3月31日、マイクロソフトは、HoloLens[12]テクノロジーをベースにした何万台もの拡張現実ヘッドセットを米軍に提供する契約を獲得したことを発表[13]。この契約は10年間で218億8000万ドルにもなるという。IVAS（統合視覚増強システム）準拠のARヘッドセット12万台を陸軍に納入[14]。HoloLens2は現場将兵のニーズに合わせて機能がアップグレードされている。マイクロソフトが2018年に米軍に拡張現実テクノロジーを提供するために獲得した2年間、4億8000万ドルの契約に続く。IVASは、HoloLensの技術をベースに、クラウドサービスも活用する。

2023年1月、OpenAI傘下の営利法人OpenAI Globalにマイクロソフトが100億米ドルを出資し、同社の株式49%を取得[15]。OpenAIの技術を採用した生成的人工知能であるCopilotを展開している。
製品とサービス
クライアントソフトウェア詳細は「マイクロソフトのソフトウェア一覧」を参照
サーバソフトウェア詳細は「マイクロソフト サーバー」を参照
ハードウェア

マウス、キーボード、ゲームパッドなどの入力機器の製造も手がけている。専用パッドを必要としない、現在の光学マウスは同社の発明であり、この発明以降、それまで一般的だったボール式マウスに代わり、光学マウスが世界の主流となった。X-Y方向の入力だけが一般的だったジョイスティックにZ軸の回転を加えた新しいジョイスティックなど、それまでの常識を覆す新製品の数々を送り込んでいる。数々のエポックメイキングをこなしていた当時のハード部門は社内ベンチャーだったが、光学マウスの成功により正式な部門に格上げとなった。

ハードウェアの最初の製品はApple II向けのZ80 SOFTCARDである。これは6502CPUを搭載したApple IIにZ80を搭載したカードを挿入するとCP/MベースのMicrosoft BASICなどを動かせるようにした商品で、一説ではシアトルコンピュータプロダクツのティム・パターソン（MS-DOSの設計者）が設計したという。

2000年、セガと入れ替わる形で、ゲーム業界への参入を発表。2001年に家庭用テレビゲーム専用機・Xboxを発売。アーケード向けにChihiroと呼ばれているXboxプラットフォーム基板がある。その後、次世代製品として2005年にXbox 360が発売された。

XboxやXbox 360の製造は、シンガポールや台湾などに本社があるEMS企業に委託している。

携帯型音楽再生端末Zuneシリーズをアメリカとカナダで販売している。また2010年には、新たにシャープとスマートフォン『KIN』シリーズを共同開発し発売した。

Windows Phoneは、かつてはWindows Mobileと呼ばれ、Pocket PCやスマートフォンに搭載されるWindows CEの発展版である。2010年に、米国をはじめいくつかの国でWindows Phoneが販売された。その後、2011年秋に行われたアップデートで多国語対応が進み、日本語版もリリースされたが、2019年12月をもってサポートが終了した[16]。

自社製造のタブレット端末として、Surface/Surface Proの開発・販売が行われている。Surfaceは無償アップデートによりWindows RT 8.1に、またSurface Pro・Surface 3・Surface Laptopは無償アップデートによりWindows 10 ProにそれぞれOSをアップグレードできる。
出版物

1984年に出版部門「Microsoft Press」を設立、マイクロソフト関連製品の技術解説書を中心にコンピュータ関連書籍の出版を行っている。日本では日本進出の経緯からアスキー（現：角川アスキー総合研究所）が出版業務を担ってきたが、1998年に設立された日経BPの子会社「日経BPソフトプレス」が同年7月から出版業務を担当、現在は大半の出版物を日経BPソフトプレスが、PCゲーム関連書籍などごく一部を「KADOKAWA Game Linkage」が発行している。
マイクロソフトとOS
プラットフォーム非依存なバイナリフォーマットの策定

マイクロソフトは、UNIX系システムのバイナリフォーマットとして用いられてきたCOFFを改良し、Portable Executable (PE)フォーマットを策定した。特定のハードウェアやOSに依存しない点が最大の特徴である。.NET FrameworkアプリケーションやUEFIアプリケーションの実行ファイルのフォーマットとしても用いられているほか、サードパーティー製OSのカーネルやブートローダの実行ファイルとしても用いられている。
マイクロソフトとUNIX

マイクロソフトは1980年からAT&Tのライセンスを受けて世界初の商用UNIXベンダーとしてXENIXを開発・販売していた。しかし、1987年にXENIXの所有権をSCOに移した。2003年から2010年まで続いたSCOの対Linux訴訟ではSCOに資金を提供していた[17]が、その訴訟においてSCOは敗訴している[18]。

また、1999年以降Windows NT系向けにServices for UNIX（SFU）を提供している。コミュニティによってこれに対応したDebian Interix PortやGentoo/Interixなどが開発されたが、多くのパッケージは対応されていない。
マイクロソフトとオープンソース

2001年にシェアードソースを開始したが、これはオープンソースと呼べる代物ではなかった。2006年にCodePlex開始、2007年にMs-PL/Ms-RLがOSIのオープンソースライセンス認定を受けた[19]ことで、マイクロソフトのオープンソース戦略が始まった。