Majoritatea telefoanelor mobile Samsung folosesc sistemul de operare Google Android, însă câteva modele folosesc sistemul de operare Microsoft Windows Phone sau sistemul propriu de operare Samsung Bada. Toate cele trei sisteme de operare sunt proiectate să funcționeze bine, ecran smartphone-uri.
Seria populară de telefoane mobile Samsung Galaxy utilizează exclusiv sistemul de operare Android. Acest sistem de operare open-source este ușor de modificat de către dezvoltatorii de telefon pentru a răspunde nevoilor lor. Seria Galaxy include o gamă largă de telefoane într-o varietate de dimensiuni și prețuri. Alte telefoane Samsung cu sistemul de operare Android includ Rugby, Replenish și Continuum. Linia Samsung Ativ și Focus utilizează sistemul de operare Windows Phone. Linia Wave folosește sistemul de operare Bada.
