ביידן היה תומך נלהב בהגברת המימון לתאגיד רכבות הנוסעים הלאומי ("אמטרק") ולאבטחת מסילות רכבת בדלאוור. הוא נהג לנסוע באופן יומיומי ברכבת בין ביתו לבין הקפיטול, אירח מפגשי מנגל וארוחת ערב חגיגית שנתית לצוותי אמטרק, ולעיתים היו צוותים אלו עוצרים את הרכבת האחרונה של הלילה למשך דקות אחדות כדי שיוכל להספיק לעלות עליה ולשוב לביתו. כתוצאה מכך, הוא קיבל את הכינוי "אמטרק ג'ו" (ובשנת 2011, תחנת הרכבת של אמטרק בווילמינגטון נקראה בשם "תחנת הרכבת ג'וזף ר. ביידן" לכבוד 7,000 הנסיעות שעשה מתחנה זו). הוא היה תומך נלהב במתקנים צבאיים בדלאוור, בהם בסיס חיל האוויר דובר ובסיס חיל האוויר של המשמר הלאומי בדלאוור בניו קאסל.
על אף שהחוק שדרש הפרדה גזעית בבתי הספר בווילמינגטון בוטל ב-1954 בעקבות פסק דין בראון נגד מועצת החינוך, בתי הספר נותרו מופרדים בפועל, תופעה שנסמכה על ההפרדה הגאוגרפית בין שחורים ללבנים ועל שרטוט מחוזות הרישום לבתי הספר. בשנות ה-70 גישה ליברלית רווחת הייתה שיש לפעול לביטול ההפרדה הגזעית בבתי הספר על ידי שרטוט מחדש של מחוזות הרישום והקמה של מערכות הסעה לתלמידים בין המחוזות. מדיניות זו כונתה "באסינג" (desegregation busing). ב-1975 סטה ביידן מגישה זו כשפעל נגדה בחקיקה בדלאוור. לטענתו, הגישה הזו לביטול ההפרדה "פשטה את הרגל" ומפרה את הכללים הבסיסיים של השכל הישר. הוא טען שהתנגדותו תקל על ליברלים אחרים ללכת בעקבותיו. הנושא המשיך להיות במחלוקת בשנים לאחר מכן, כשהחלטה של בית המשפט פדרלי קבעה שיש לפעול נגד ההפרדה על ידי הסעה של תלמידים מאזורים שחורים בווילמינגטון לבתי ספר לבנים ברובם בפרברים, ועל ידי הסעה של תלמידים לבנים לבתי ספר באזורים שהאוכלוסייה בהם שחורה ברובה. ב-1978, התוכנית עוררה סערה, וביידן ניסה לחוקק פתרון פשרה, שלא הביא אף אחד מהצדדים על סיפוקו. כתוצאה מכך, ביידן מצא עצמו מנוכר לזמן מה גם מציבור הבוחרים האפרו-אמריקאי וגם מציבור הבוחרים הלבן.
החל מ-1991 שימש ביידן כמורה מן החוץ בבית הספר למשפטים של אוניברסיטת וידנר, בית הספר למשפטים היחיד בדלאוור. הוא לימד שם סמינר למשפט חוקתי. הסמינר נחשב לאחד מהפופולריים ביותר בבית הספר, ולעיתים תכופות מספר הנרשמים הגבוה הצריך רשימת המתנה. ביידן בדרך כלל לימד את הסמינר עם פרופסור אחר, ולפעמים היה צריך לשוב לארצות הברית כאשר שהה מחוץ לה על-מנת ללמדו.
ב-2007, ביידן ביקש והשיג הקצבות ייעודיות מהקונגרס בשווי 67 מיליון דולר אמריקני, עבור מיזמים שמשרתים את ציבור הבוחרים שלו בדלאוור.
מוניטין.
לאחר בחירתו הראשונה ב-1972 נבחר ביידן לשש תקופות כהונה נוספות ב-1978, 1984, 1990, 1996, 2002 ולבסוף ב-2008, כשהוא זוכה בדרך כלל בכ-60% מהקולות. הוא מעולם לא ניצב בפני התנגדות משמעותית למועמדותו. ביידן היה במשך 28 שנים סנאטור זוטר בשל הוותק של עמיתו ויליאם רות' הרפובליקני. לאחר שרות' הובס בבחירות לסנאט ב-2000 בידי טום קרפר, ביידן נהפך לסנאטור הבכיר של דלאוור. לאחר מכן הוא היה לסנאטור שכיהן במשך הזמן הארוך ביותר מטעם דלאוור. נכון ל-2018 רק 17 סנאטורים בהיסטוריה של ארצות הברית כיהנו משך זמן ארוך יותר מביידן.
עם שווי אישי הנאמד בין 59,000 ל-366,000 דולר אמריקני, וכמעט ללא הכנסה מלבד עבודתו כסנאטור או השקעות, ביידן דורג באופן קבוע כאחד החברים הפחות עשירים בסנאט. ביידן הצהיר שהוא חבר הקונגרס השני בעוניו; הוא לא היה גאה בזה, וייחס את מצבו הכלכלי לכניסתו המוקדמת אל הסנאט האמריקאי. ביידן הבין בשלב מוקדם בקריירה שלו כסנאטור שנבחרי ציבור שאינם עשירים נתונים להצעות כלכליות ולתרומות כספיות בתמורה לתמיכה במדיניות, והוא תמך ברפורמה בחוקי מימון הבחירות בתקופת כהונתו הראשונה.
בשנותיו כסנאטור, ביידן צבר מוניטין של פטפטן ודברן, עקב שאלותיו והערותיו המייגעות והארוכות במהלך שימועים ודיונים שנערכו בסנאט. הוא היה נואם ומתעמת מהוקצע ומתארח תדיר בתוכניות האירוח של בוקר יום ראשון. בהופעות פומביות, ביידן נודע בסטייתו מהדברים אותם תכנן לשאת לפי רצונו המשתנה. לדברי הפרשן הפוליטי מארק הלפרין, ביידן הפגין "נטייה מתמשכת להגיד דברים מטופשים, פוגעניים ומעוררי אי-נוחות". במאמר שפורסם בעיתון "ניו יורק טיימס" נכתב כי "המסננים החלשים של ביידן גורמים לו לפלוט כל דבר".
מסע הבחירות לנשיאות ארצות הברית (2008).
התמודדות למועמדות המפלגה.
ביידן שקל ריצה מחודשת לנשיאות ארצות הברית במספר הזדמנויות מאז כישלון מסע הבחירות ב-1988. הוא הכריז על מועמדותו לנשיאות ארצות הברית ב-31 בינואר 2007. הוא מסר על כך הודעה רשמית בתוכנית "פגוש את העיתונות" בהנחייתו של טים ראסרט, ואמר כי הוא יהיה "ה'ביידן' הטוב ביותר שיוכל להיות".
במהלך מסע הבחירות התמקד ביידן במלחמת עיראק ותמיכתו ביישום "תוכנית ביידן-גלב". הוא שיווק את עצמו תוך הדגשה של ניסיונו בסנאט כיושב ראש של הוועדות המשפיעות והחשובות ביותר ושל ניסיונו בתחום מדיניות החוץ. בניגוד לספקולציות רבות בנושא, ביידן דחה את הרעיון שיתחרה על תפקיד מזכיר המדינה של ארצות הברית, והתמקד בנשיאות בלבד. באירוע של מסע הבחירות ב-2007 אמר: "אני יודע שרבים מהמתנגדים שלי שם בחוץ אומרים שאני אהיה מזכיר מדינה דגול. ברצינות, כל אחד מהם. האם אתם צופים באחד מעימותי הבחירות? ג'ו צודק, ג'ו צודק, ג'ו צודק". תגובות של מועמדים אחרים לאמירה "ג'ו צודק" היו לנושא מרכזי בעימותי הבחירות המקדימות במפלגה הדמוקרטית. ביידן הדגיש את מומחיותו בתחום מדיניות החוץ בהשוואה לאובמה, ואמר "אני חושב שהוא יכול להיות מוכן [לנשיאות], אבל כרגע איני מאמין שהוא אכן מוכן. הנשיאות היא לא משהו שמוכשרים אליו תוך כדי העבודה". נוסף על כך, ביידן אמר שאובמה העתיק כמה מהאידאולוגיות שלו במישור החוץ. ביידן נודע בעבור אחת מאמירות הדגל שלו במסע הבחירות על ראש עיריית ניו יורק לשעבר רודי ג'וליאני, המועמד המוביל במפלגה הרפובליקנית, בעימות שנערך ב-30 באוקטובר 2007 בפילדלפיה: "יש רק שלושה דברים שהוא מזכיר במשפט: שם עצם, פועל ופיגועי 11 בספטמבר".
ביידן, הידוע בפליטות הפה שלו, אמר במהלך מסע הבחירות מספר הערות מעוררות מחלוקת. ביום בו הודיע באורח רשמי על מועמדותו, התייחס ביידן ליריבו ברק אובמה באופן שנתפס כגזעני: "הוא אפרו-אמריקאי ראשון מהזרם המרכזי שהוא רהוט דיבור, מבריק, נקי ונאה. זהו איש מהספרים". אמירה זו הזיקה מידית למסע הבחירות שלו ופגעה בצורה ניכרת ביכולתו לגייס כספים. לאחר מכן דורגה האמירה במקום השני ברשימת "עשר פליטות הפה של מסעות הבחירות לשנת 2007" של מגזין טיים. ביולי 2006 היה נתון ביידן פעם נוספת לביקורת על הערה מעוררת מחלוקת על תמיכתו בקהילת ההודים-אמריקאים: "היה לי קשר נהדר, בדלאוור, שם הגידול הרב ביותר באוכלוסיית ההודים-אמריקאים המגיעה מהודו. אתה לא יכול ללכת לסבן אילבן או לדאנקן דונאטס אלא אם כן יש לך מבטא הודי עדין, אני לא מתלוצץ". ביידן אמר מאוחר יותר כי ההערה לא נועדה להוות כינוי גנאי.
באופן כללי, ביידן התקשה לגייס כספים, נאבק למשוך אנשים לאספות הבחירות שלו, ולא הצליח להאפיל על הפופולריות הגוברת של יריביו הסנאטורים ברק אובמה והילרי קלינטון. אחוז התומכים בו מעולם לא טיפס מעל לספרות בודדות בסקרים הלאומיים. ב-3 בינואר 2008, סיים ביידן במקום החמישי את אספות הבחירה באיווה, והרוויח פחות מאחוז תמיכה ממשתתפי אספות הבחירה. ביידן פרש מהמירוץ באותו ערב ואמר, "אין בי שום דבר עצוב הלילה [...] אין לי אף חרטה". חרף חוסר ההצלחה בבחירות המקדימות, מעמדו של ביידן בעולם הפוליטי האמיר כתוצאה ממסע הבחירות שניהל ב-2008. בפרט, היא שינתה את היחסים בין ביידן לאובמה. אף על פי שהשניים שירתו יחד בוועדת החוץ של הסנאט, הם לא היו קרובים: ביידן התרעם על עלייתו המהירה של אובמה ככוכב פוליטי מוביל, ואובמה תפס את ביידן כפטרוני ומתנשא. במהלך המירוץ, אובמה למד להעריך את סגנון מסע הבחירות של ביידן ואת יכולתו לפנות לבוחרים ממעמד הפועלים; ביידן מצדו השתכנע שאובמה הוא "הדבר האמיתי".
מועמד לסגן הנשיא.
זמן קצר לאחר שביידן פרש מהמירוץ הדמוקרטי לנשיאות, אמר לו ברק אובמה באופן פרטי כי הוא מעוניין למצוא לו מקום חשוב בממשל העתידי לכשיקום. תחילה ביידן דחה את הבקשה של אובמה שישמש עמיתו למירוץ וייקח על עצמו את תפקיד סגן נשיא ארצות הברית, מחשש שקבלת התפקיד תפחית ממעמדו הנוכחי ומיכולתו להשפיע בסנאט, אך לאחר מכן שינה את דעתו. ב-22 ביוני 2008, בעת ריאיון עיתונאי בתוכנית "פגוש את העיתונות" של רשת הטלוויזיה NBC, אישר ביידן כי על אף שלא פעל כדי להבטיח לעצמו מועמדות כסגן נשיא, הוא יקבל את המועמדות לתפקיד אם תוצע לו. בראשית אוגוסט נפגשו אובמה וביידן בחשאי כדי לדון בריצה משותפת פוטנציאלית, וב-22 באוגוסט 2008 הודיע ברק אובמה באורח רשמי כי ביידן יהא עמיתו למירוץ. העיתון "הניו יורק טיימס", לצד עיתונים אחרים, דיווח כי האסטרטגיה שמאחורי הבחירה בביידן כסגן הנשיא שיקפה את הרצון של אובמה לאזן את היעדר הניסיון שלו בזירה הבינלאומית - ולא במטרה לסייע למפלגה הדמוקרטית לזכות במדינות מתנדנדות או להדגיש את מסר ה"שינוי" של אובמה. פרשנים אחרים הדגישו את הפופולריות של ביידן בקרב מצביעים מהמעמד הבינוני וממעמד הצווארון הכחול, כמו גם את נכונותו לאתגר באגרסיביות את המועמד הרפובליקני ג'ון מקיין. ביידן היה למועמד הרשמי של המפלגה הדמוקרטית לסגן הנשיא ב-27 באוגוסט אחרי שמועמדותו אושרה בהצבעה קולית בכינוס הוועדה הדמוקרטית הלאומית בדנוור שבקולורדו.