Comme indiqué dans la figure, la NAT offre de nombreux avantages, notamment :
- La fonction NAT ménage le schéma d'adressage enregistré légalement en autorisant la privatisation des intranets. Elle économise les adresses au moyen d'un multiplexage au niveau du port de l'application. Avec la surcharge NAT, plusieurs hôtes internes peuvent partager une même adresse IPv4 publique pour toutes leurs communications externes. Avec ce type de configuration, il suffit d'un très petit nombre d'adresses externes pour desservir un grand nombre d'hôtes internes.
- La fonction NAT augmente la souplesse des connexions au réseau public. Il est possible de mettre en œuvre des pools multiples, des pools de secours et des pools d'équilibrage de la charge pour assurer des connexions plus fiables au réseau public.
- La fonction NAT assure la cohérence des schémas d'adressage du réseau interne. Sur un réseau qui n'utilise pas d'adresses IPv4 privées ni la NAT, la modification du schéma des adresses IPv4 publiques nécessite le réadressage de tous les hôtes du réseau actuel. Le coût de cette opération peut être considérable. La NAT permet de conserver le schéma des adresses IPv4 privées existant et de passer facilement à un nouveau schéma d'adressage public. Ainsi, une organisation peut changer de FAI sans avoir à changer aucun de ses clients internes.
- La fonction NAT assure la sécurité du réseau. Les réseaux privés ne divulguant pas leurs adresses ou leur topologie interne, ils restent raisonnablement sécurisés quand ils sont utilisés conjointement à la fonction NAT pour obtenir un accès externe. La fonction NAT ne remplace cependant pas les pare-feu.