Memasuki musim dingin 2008, posisi Bourdais di F1 sempat terombang-ambing walaupun ia masih tetap turun di ajang testing. Namun akhirnya pada tanggal 6 Februari 2009 ia diumumkan akan tetap turun bersama STR untuk musim 2009, bersama rekan setimnya yang baru dari Swiss, Sébastien Buemi. Namun meskipun Bourdais mampu meraih angka di Australia dan Monako ia kesulitan untuk mengimbangi rekan setimnya yang masih hijau yang ternyata bisa membuat lebih banyak prestasi. Di Spanyol, Bourdais menabrak mobil Buemi untuk menghindari kecelakaan yang ditimbulkan oleh Jarno Trulli di lap pertama, yang ironisnya malah mengakibatkan ketiganya tersingkir dari lomba. Di Inggris, Bourdais malah menghantam mobil Heikki Kovalainen (McLaren) yang mengakibatkan keduanya tersingkir. Di Jerman, Bourdais tersingkir karena kegagalan mekanis.