מונדייל ניסה לבנות את מרכז המפלגה בנושאים כלכליים וחברתיים. בניגוד לאביו, שהיה ליברל מובהק, הוא לא היה תומך מוצהר של הניו דיל. הוא הבין היטב שהבסיס הדמוקרטי (פועלים אתניים) עברו לימין וניסה לשמור על תמיכתם. מונדייל לא התעניין במיוחד במדיניות חוץ עד ל-1974, כשהבין שעליו להתעסק בנושא אם הוא רוצה להגיע מעבר לסנאט. הוא לא היה בברית עם הניצים במפלגה (כמו הנרי ג'קסון) או עם היונים (כמקגוורן). הוא היה ליברל בנושאי זכויות האזרח, מה שהיה מקובל במינסוטה, בה לא הייתה אוכלוסייה שחורה גדולה. מונדייל תמך בחוק הדיור ההוגן, שאסר על אפליה בדיור והקים את מחלקת הדיוק והפיתוח העירוני של ארצות הברית ואת המשרד לדיור הוגן ולשוויון הזדמנויות.
במהלך כהונתו של ג'ונסון, תמך מונדייל במלחמת וייטנאם, אולם עם כניסתו של ריצ'רד ניקסון לתפקיד, הוא התנגד לה והשתתף בחקיקה שנועדה להגביל את ניקסון. מונדייל תמך בהתרת הפלות.
ועדות.
מונדייל היה חבר בכמה ועדות, כולל הוועדה לאווירונאוטיקה וחלל, הוועדה הכלכלית, ועדת העבודה ורווחת הציבור, ועדת התקציב, והוועדה לבנקאות, דיור ונושאים עירוניים. בנוסף עמד בראש הוועדה לשוויון הזדמנויות בחינוך וניהל את ועדת המודיעין. הוא גם כיהן כיושב ראש תת-הוועדה לנושא רווחת ילדים ונוער, ויושב ראש תת-הוועדה לביטוח לאומי.
תקרית אפולו 204.
ב-1967, כיהן מונדייל בוועדה לאווירונאוטיקה וחלל, כששלושה אסטרונאוטים, וירג'יל גריסום, אדוארד היגינס וייט ורוג'ר צ'אפי, נהרגו בשריפה שפרצה בתא הפיקוד של אפולו 1. ג'יימס וב, אחראי נאס"א, ביקש את אישור הנשיא ג'ונסון לחקור את התקרית בעצמו, בפיקוח הקונגרס.
בפברואר, הודלף למונדייל דו"ח מ-1965 על בעיות בתוכנית אפולו. בשימוע, שאל מונדייל את וב אם ידע על הדו"ח. וב טען שלא.
האחראים הכחישו את קיומו של הדו"ח תחת שבועה. לבסוף הודה מנכ"ל נאס"א שלעיתים קרובות נאס"א בחנה את הביצועים. וב הבטיח לבדוק האם הדו"ח קיים, ולתת אותו לקונגרס. הוא נחשף לדו"ח מעט לאחר מכן.
המחלוקת התפשטה בשני בתי הקונגרס והוטחה ביקורת באחראים על נאס"א. הוועדה לפיקוח על נאס"א קיבלה לבסוף העתק של הדו"ח.
הוועדה האמינה שנאס"א הייתה צריכה ליידע את הקונגרס בנוגע לדו"ח, אולם בדו"ח הסיכום טענה שהממצאים בדו"ח לא יכלו להשפיע על התאונה. מונדייל עצמו כתב דעת מיעוט והאשים את נאס"א בחוסר זהירות ובמידור הקונגרס.
ב-2001, הסביר מונדייל את עמדתו וטען שחשיפת חוסר הבטיחות בתוכנית הייתה מאלצת את נאס"א לארגן מחדש את התוכנית בצורה בטוחה. בסדרת טלוויזיה מ-1998 על נאס"א, הוצג מונדייל כאדם שרוצה לחסל את תוכנית החלל לאחר האסון.
ועדת צ'ארץ'.
ב-1975, כיהן מונדייל בוועדת צ'ארץ', שנועדה לחקור ניצול כוח מצד ה-CIA וה-FBI.
סגן הנשיא.
ב-1976 בחר במונדייל המועמד לנשיאות מטעם המפלגה הדמוקרטית, ג'ימי קרטר, כמועמד לסגן הנשיא במרוץ המוצלח שלהם לנשיאות ב-2 בנובמבר 1976, בו הביסו את הנשיא המכהן ג'רלד פורד ומועמדו לסגן הנשיא, בוב דול. מונדייל כיהן בין השנים 1977–1981 כסגן הנשיא ה-42 של ארצות הברית תחת הנשיא קרטר, והחל את כהונתו ב-20 בינואר 1977. הוא היה סגן הנשיא הרביעי מזה ארבע שנים: האחרים היו ספירו אגניו (1969–1973), ג'רלד פורד (1973–1974), ונלסון רוקפלר (1974–1977).
מונדייל נסע ברחבי המדינה והעולם וניסה לתמוך במדיניות החוץ של הממשל. הוא ביקר בתחנה באוקיינוס ההודי במהלך משבר בני הערובה באיראן. מונדייל היה סגן הנשיא הראשון שזכה למשרד בבית הלבן והיה סגן הנשיא הפעיל הראשון. הוא סעד באופן שבועי עם קרטר, מנהג שממשיך עד ליום זה. הוא הרחיב את תפקידו של סגן הנשיא לתפקיד של יועץ שפותר בעיות עבור הממשל. סגני נשיא אחרים הלכו בדרכו.
בחירות 1980.
קרטר ומונדייל נבחרו מחדש בידי המפלגה הדמוקרטית ב-1980, אולם הפסידו הפסד צורב לרונלד רייגן ולג'ורג' הרברט ווקר בוש הרפובליקנים. באותה השנה, פתח מונדייל באופן רשמי את אולימפיאדת החורף בלייק פלאסיד, ניו יורק.
מונדייל וקרטר רשמו שיא בשל אריכות חייהם, הואיל והם היו הצוות הנשיאותי שחי הכי הרבה זמן מאז שעזב את תפקידו. ב-23 במאי 2006, חגגו עשרים וחמש שנים לעזיבתם את התפקיד, כשהם עוקפים בכך את ג'ון אדמס וסגנו תומאס ג'פרסון שמתו ב-4 ביולי 1826. ב-8 בספטמבר 2012, עקף קרטר את הרברט הובר כנשיא בעל תקופת הפרישה הארוכה ביותר. ב-23 באפריל 2014, עקף מונדייל את ריצ'רד ניקסון כסגן הנשיא בעל תקופת הפרישה הארוכה ביותר- שלושים ושלוש שנים.
לאחר היותו סגן נשיא.
מסע הבחירות ב-1984.
לאחר שהפסיד בבחירות של 1980, חזר מונדייל לעריכת דין בפירמה בשיקגו, אולם לא התכוון לעזוב את הפוליטיקה לזמן רב.
בשנת 1984 התמודד מונדייל מטעם המפלגה הדמוקרטית על נשיאות ארצות הברית. הוא היה המועמד המוביל במפלגתו עוד מההתחלה, וב-1983 נחשב למועמד מוביל מול רייגן. המתנגדים אליו במפלגתו היו הכומר ג'סי ג'קסון והסנאטור גארי הארט מקולורדו. הארט הפתיע רבים כשניצח בבחירות בניו המפשייר במרץ, אולם מונדייל זכה לתמיכת מנהיגי המפלגה. כדי לתאר את מדיניותו של הארט כרדודה, השתמש מונדייל בסלוגן של רשת המזון המהיר "וונדיז": "איפה הבשר?". ג'קסון, המועמד השחור הרציני הראשון לנשיאות, החזיק מעמד מעט יותר, אולם מונדייל הצליח להשיג את רוב הצירים כבר בסיבוב הראשון.
מועמדותו של מונדייל הייתה הפעם השנייה (לאחר היבחרו של קרטר ב-1976) מאז היבחרו של עדלי סטיבנסון ב-1956 (והפעם השלישית מאז היבחרו של ג'ון דייוויס ב-1924) שהמפלגה הדמוקרטית בחרה באזרח פרטי לנשיאות (מועמד שלא כיהן בתפקיד ממשלתי רשמי). מונדייל היה האזרח הפרטי האחרון שנבחר מטעם הדמוקרטים עד שהילרי קלינטון נבחרה ב-2016. פרט לג'ימי קרטר, שאר המועמדים הפסידו בבחירות. (הרפובליקנים בחרו באזרחים הפרטיים ריצ'רד ניקסון, רונלד רייגן, בוב דול [שהתפטר מתפקידו בסנאט לפני שנבחר להיות מועמד], מיט רומני ודונלד טראמפ, ופרט לדול ולרומני, השאר נבחרו לנשיאים.)
לאחר הוועידה הדמוקרטית, בחר מונדייל בחברת בית הנבחרים ג'רלדין פררו מניו יורק כסגניתו. היא הייתה האישה הראשונה שנבחרה לתפקיד מטעם מפלגה גדולה. התברר שמונדייל רצה לקבוע תקדים בבחירתו לסגנות הנשיאות, ושקל לבחור ביהודיה, בשחור, בהיספני ובמיעוטים אחרים. אחרים תמכו בסנאטור לויד בנטסן שהיה אמור למשוך את הדרום, או אפילו בהארט. פררו, הקתולית, ספגה ביקורת מצד הכנסייה על תמיכתה בהפלות. בנוסף, היא נאלצה לשחרר לציבור את החזרי המס של בעלה. פררו נאלצה להתגונן במהלך מסע הבחירות, וכך היותה האישה והאיטלקייה-אמריקאית הראשונה שהגיעה למעמד זה לא זכתה לאהדה גדולה.
מונדייל נאם בוועידה הדמוקרטית והבטיח שבתוך ארבע שנים יקטין את הגירעון של רייגן בשני שלישים. הוא הודיע שגם הוא וגם רייגן יאלצו להעלות מיסים, אבל שרייגן לא יאמר זאת. ניסיונו של מונדייל להיות המועמד הכן נבלע בהבטחתו להעלות מיסים, והוא נתפס כמי שמעדיף לממן תוכניות חברתיות.
מונדייל ניהל מסע בחירות ליברלי, תמך בהקפאת הנשק הגרעיני, בתיקון לשוויון זכויות והתנגד למדיניותו הכלכלית של רייגן שהובילה לגירעון. אולם רייגן היה אהוד במיוחד, ומונדייל נתפס כתומך בעניים ולא במעמד הביניים. לבנים דרומיים ופועלים צפוניים שתמכו בדרך כלל בדמוקרטים תמכו ברייגן בגלל השגשוג הכלכלי ועמדתו הניצית בנושאי ביטחון לאומי.
בעימות הראשון שלו, הצליח מונדייל, ופקפק בגילו של רייגן (הנשיא המבוגר ביותר באותה התקופה). ב-21 באוקטובר 1984, בעימות הבא, טען רייגן שלא ינצל את גילו הצעיר וחוסר ניסיונו של מונדייל, מה שנטרל את נושא הגיל.
מונדייל הובס בקלות, כשהוא מנצח רק במחוז קולומביה ובמדינתו, מינסוטה, וגם שם בהפרש של פחות מ-3,800 קולות, כשהוא משיג רק 13 אלקטורים לעומת 525 לרייגן. התוצאה הייתה התבוסה הגדולה ביותר לדמוקרטים בהיסטוריה, והתבוסה הגדולה ביותר למועמד מרכזי מאז אלף לנדון ב-1936.
מונדייל השיג 37,577,352 קולות – ארבעים אחוז מהקולות. הוא השיג בין ארבעים לארבעים ותשעה אחוזים מהקולות בקליפורניה, הוואי, אילינוי, איווה, מרילנד, מסצ'וסטס, מישיגן, מיזורי, ניו יורק, אוהיו, אורגון, פנסילבניה, רוד איילנד, טנסי, ורמונט, וושינגטון, וירג'יניה המערבית ובוויסקונסין.
אזרח פרטי ושגריר.
לאחר ההפסד בבחירות לנשיאות חזר מונדייל לעסוק בעריכת דין במינסוטה; בין 1986 ו-1993, ניהל מונדייל את המכון הדמוקרטי הלאומי לנושאים בינלאומיים. ב-1993, מונה על ידי הנשיא ביל קלינטון לכהן כשגריר ארצות הברית ביפן, תפקיד אותו מילא בין 1993 ל-1996. הוא גם הנהיג קבוצה של חברים משתי המפלגות לבחון את חוקי המימון למסעות הבחירות, והיה שליחו המיוחד של קלינטון לאינדונזיה ב-1998.
עד למינויו כשגריר ביפן, היה מונדייל עמית בכיר בבית הספר למשפטים באוניברסיטת מינסוטה. ב-1990 הקים את הפורום למדיניות. הפורום בחן את המדיניות של ארצות הברית בנושאים פנימיים ובינלאומיים. בנוסף כיהן בוועדות של כמה עמותות ותאגידים.
מונדייל נאם בפני הסנאט ב-4 בספטמבר 2002, ודיבר על תקופתו כסגן נשיא, הפיליבסטרים בסנאט ואת דעתו על עתיד הסנאט. ההרצאה הייתה חלק מהרצאות מנהיגים בסנאט שהתרחשו בין 1998 ל-2002.
הבחירות לסנאט ב-2002 ולאחריהן.
ב-2002 התמודד מונדייל על מושבו הישן בסנאט, אותו פינה לצורך התמודדות על תפקיד סגן הנשיא, כמועמד ברגע האחרון להחליף את הסנאטור הדמוקרט המכהן מאז 1991, פול וולסטון, שנהרג באורח פתאומי בתאונת מטוס ימים בודדים לפני הבחירות.