ROMやRAMなどのメモリ空間にI/Oポートを割り振る方法。
Motorolaの68000シリーズやPowerPCシリーズ、日立のH8やSuperHシリーズなどで採用されている。
また、I/OマップドI/Oを採用しているIntel系プロセッサであっても、装置によってはメモリマップドI/Oを利用しているものもある。
メモリアクセス用に用意された(ある程度)豊富なCPU命令をI/Oポートにも利用できるという利点があるが、アドレス空間に配置できるメモリの総容量がその分だけ減少するという弱点がある。
例えば、日立のH8はアドレスバスが24ビットなので、0〜0xFFFFFFまでの範囲がメモリ空間となる。このうち、あるモデルのH8で、システムがI/Oポートとして用いているのは0xFFFF1C〜0xFFFFFFの領域である。