Prins William höll samtal med president Obama i Ovala rummet innan han höll ett tal till Världsbanken om olaglig handel med vilda djur och växter.
Under talet beskrev han den olagliga handeln med vilda djur och växter som "en av de mest försåtliga formerna av korruption och kriminalitet i världen idag".
Hans hustru, hertiginnan av Cambridge, besökte ett barncenter i New York.
Paret anlände till New York på söndag kväll, med prinsen reser till Washington ensam på måndag.
I Vita huset skämtade prinsen med Obama om prins Georges födelse och sa: "Händelsens upphetsning och allt annat var bara kaos."
Han tillade att han förväntar sig ett "jobbigt år" 2015, då Catherine ska föda det kungliga parets andra barn.
President Obama sa att prinsens arbete för att skydda utrotningshotade vilda djur var "mycket viktigt".
Det verkar rimligt att anta att Amerikas första familj skulle ha tagit emot William och hans fru till Vita huset.
Som det var, var det bara prins William som fick sitta vid presidenteldstaden i Ovala rummet och prata med president Obama, minnas prins Georges födelse och förmodligen - efter att media hade förts ut - diskutera hans kampanj mot olaglig handel med vilda djur och växter.
Catherine hade stannat i New York för att fullfölja sitt mycket avsiktligt separata program.
Både reseplanerarna och paret är angelägna om att ge dem båda en chans att bli sedda med sina separata mål utan att överskugga varandra.
Så Prins William fick en klar chans att besöka Vita huset och hålla sitt tal på Världsbanken utan att riskera att bli uppspelt av Catherines närvaro.
Det finns verkligen inte den avund eller känsla av konkurrens som rådde mellan prins Williams far och mor när de fullgjorde förlovningar.
Istället finns det en realistisk medvetenhet om varandras förmåga att styra kolumn inches och en önskan att arbeta tillsammans för att uppnå maximal effekt.
Senare, i sitt tal på Världsbanken, sade prinsen: "Jag anser att en av de mest försåtliga formerna av korruption och kriminalitet i världen i dag är den olagliga handeln med vilda djur och växter."
Han angrep dem som "lorade vår planet för att föda mänsklighetens okunniga begär efter exotiska husdjur, prydnadsdjur, botemedel och prydnader som härrör från världens försvinnande och oersättliga arter".
Han hyllade sin far, prinsen av Wales, och sin farfar, hertigen av Edinburgh, och sade: "De hjälpte till att få till stånd en revolution i inställningen till vår naturliga miljö."
Prins William grundade paraplyorganisationen United for Wildlife för att försöka bevara planetens mest hotade djur och livsmiljöer.
Prinsen har varit Tusks kungliga beskyddare sedan 2005. Välgörenheten stödjer projekt i 17 afrikanska länder som syftar till att skydda vilda djur och växter och lindra fattigdomen.
Innan prinsen började vid St Andrews University, gick han på ett gapår, varav en del tillbringades i Afrika med att lära sig om dess vilda djur och viltvård.
Han tillade: " Av dem fick jag veta att vårt förhållande till naturen och djurlivet går till hjärtat av vår identitet som människor. Från vår överlevnad till vår uppskattning av skönhet och vår koppling till alla andra levande ting.
"Sett i detta ljus är utrotningen av någon av världens djurarter en förlust för hela mänskligheten."Han sa att djurbrott "går till hjärtat av vår säkerhet", "förvränger ekonomisk utveckling" och "driver källor till konflikter".
3 miljarder pund 13 miljarder
ett år intjänat från global olaglig handel med vilda djur och växter
95 %
av världens noshörningar förlorade sedan 1970-talet
40-60 000 pangoliner (kaliska myrätare) tillfångatogs och dödades i Vietnam 2011
22.000 afrikanska elefanter dödades av tjuvskyttar för sitt elfenben 2012
1 004 noshörningar dödade enbart av tjuvskyttar i Sydafrika 2013
3 200 tigrar kan finnas kvar i världen
Källa: WWF och Londonkonferensen om olaglig handel med vilda djur och växter 2014
Hertiginnan besökte samtidigt Harlems Northside Centre för barns utveckling.
Hon hälsades med jubel från välbärgade när hon kom till centret, som ger barn och familjer undervisnings- och mentalvård.
Några av ungdomarna trodde att Catherine var prinsessan Elsa från den animerade filmen Frozen.
Rose Ann Harris, chef för barnavården, sade: "När de hörde att hon skulle komma trodde de att det var Elsa - vi sa en prinsessa och de fick en prinsessa."
Senare träffade hertigen och hertiginnan av Cambridge före detta USA:s utrikesminister Hillary Clinton och hennes dotter Chelsea vid en mottagning som hölls i den brittiska generalkonsulns residens för att belysa bevarandeansträngningarna.
De deltog sedan i en NBA basketmatch mellan Brooklyn Nets och Cleveland Cavaliers.
Inför besöket sa den brittiske generalkonsuln Danny Lopez att det fanns "otroligt intresse" för det kungliga paret.
Han sa att det var "mycket spänning" från människor i staden.
På tisdagen kommer hertigen och hertiginnan att besöka 9/11 Memorial Museum och en ungdomsorganisation i New York.
Besöket avslutas med en middag vid universitetet i St Andrews 600-årsjubileum på Metropolitan Museum of Art.
Hertigen av Cambridge har träffat USA:s president Barack Obama i Vita huset som en del av ett tre dagar långt besök.