iPod touch работает на iOS (первоначально — iPhone OS). Первым
крупным обновлением операционной системы после первого выпуска стала
iPhone OS 2.0. В этом обновлении был представлен App Store,
что позволило устанавливать сторонние приложения. iPhone OS 2.0
дебютировала 11 июля 2008 года. Пользователи iPhone получили обновление
бесплатно, в то время как пользователи iPod touch должны были заплатить
за обновление. Второе крупное обновление для операционной системы было
выпущено 17 июня 2009 года. В iPhone OS 3.0 добавлены такие функции, как вырезать, копировать и вставлять, режим модема и поддержка push-уведомлений.
За это обновление пользователи iPod touch тоже должны были заплатить.
iOS 4.0 была представлена 21 июня 2010 года. Это был первый крупный
релиз iOS, который отказался от поддержки некоторых устаревших
устройств, таких как iPod touch первого поколения и оригинальный iPhone.
iOS 4 работала в режиме ограниченной функциональности на iPhone 3G и втором поколении iPod touch, в то время как в iPhone 4, iPhone 3GS, iPod touch третьего и четвёртого поколения присутствовали все возможности. Основные функции, появившиеся в iOS 4.0, включают iBooks, FaceTime и многозадачность. iOS 5.0 была представлена для публики 6 июня 2011 года.
Последняя доступная версия для iPod touch iOS 6.1.5 (7.0.4 для iPod touch 5G).