在32位微机系统中，除了支持前面的七种寻址方式外，又提供了一种更灵活、方便，但也更复杂的内存寻址方式，从而使内存地址的寻址范围得到了进一步扩大。
在用16位寄存器来访问存储单元时，只能使用基地址寄存器(BX和BP)和变址寄存器(SI和DI)来作为地址偏移量的一部分，但在用32位寄存器寻址时，不存在上述限制，所有32位寄存器(EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP和ESP)都可以是地址偏移量的一个组成部分。
当用32位地址偏移量进行寻址时，内存地址的偏移量可分为三部分：一个32位基址寄存器，一个可乘1、2、4或8的32位变址寄存器，一个8位/32位的偏移常量，并且这三部分还可进行任意组合，省去其中之一或之二。
32位基址寄存器是：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP和ESP；
32位变址寄存器是：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI和EBP(除ESP之外)。
下面列举几个32位地址寻址指令：
MOV AX, [123456H]
MOV EAX, [EBX]
MOV EBX, [ECX*2]
MOV EBX, [EAX+100H]
MOV EDX, [EAX*4+200H]
MOV EBX, [EAX+EDX*2]
MOV EBX, [EAX+EDX*2+300H]
MOV AX, [ESP]
用32位地址偏移量进行寻址的有效地址计算公式归纳如公式所示。
由于32位寻址方式能使用所有的通用寄存器，所以，和该有效地址相组合的段寄存器也就有新的规定。具体规定如下：
1、地址中寄存器的书写顺序决定该寄存器是基址寄存器，还是变址寄存器；
如：[EBX+EBP]中的EBX是基址寄存器，EBP是变址寄存器，而[EBP+EBX]中的EBP是基址寄存器，EBX是变址寄存器；
2、默认段寄存器的选用取决于基址寄存器；
3、基址寄存器是EBP或ESP时，默认的段寄存器是SS，否则，默认的段寄存器是DS；
4、在指令中，如果使用段前缀的方式，那么，显式段寄存器优先。
下面列举几个32位地址寻址指令及其内存操作数的段寄存器。
| 指令的举例 | 访问内存单元所用的段寄存器 |
| MOV AX, [123456H] | ；默认段寄存器DS |
| MOV EAX, [EBX+EBP] | ；默认段寄存器DS |
| MOV EBX, [EBP+EBX] | ；默认段寄存器SS |
| MOV EBX, [EAX+100H] | ；默认段寄存器DS |
| MOV EDX, ES:[EAX*4+200H] | ；显式段寄存器ES |
| MOV [ESP+EDX*2], AX | ；默认段寄存器SS |
| MOV EBX, GS:[EAX+EDX*2+300H] | ；显式段寄存器GS |
| MOV AX, [ESP] | ；默认段寄存器SS |