Каковы плюсы и минусы использования IIS в 32-битной версии по сравнению с 64-битной на 64-битной ОС?

Не думаю, что вы сделали 64bit ложные предположения. Но asp-net я бы сказал, что нет, вероятно, не iis будет разницы в производительности asp.net между любым из описанных 64-bit вами сценариев. 32 на 64 iis в Windows не работает в штрафной. 64 32bit-64bit на 64 может дать небольшой aspx прирост производительности, но asp.net это сомнительно. В 32-битном iis процессе может быть некоторая 32bit экономия памяти, но это, вероятно, сводится 32-bit на нет из-за преобразования, необходимого 32-bit в первую очередь для запуска asp-net процесса.

Единственное преимущество 32bit-64bit - упомянутая вами проблема aspdotnet с DLL. Это также может быть x64 причиной для обновления (если iis у вас есть что-то конкретное 64bit 64-битное, которое вам нужно x64 использовать).