Für die Saison 2008 war Sébastien Bourdais, der zwischen 2004 und 2007 viermal in Folge die Champ Car World Series gewonnen hatte, Vettels neuer Teamkollege bei Toro Rosso. Vettel beendete die ersten vier Rennen nicht, Bourdais gelang es allerdings bereits beim Saisonauftakt die größere Konkurrenzfähigkeit anzudeuten. Er lag bis zu einem technischen Problem auf dem vierten Platz und wurde als Siebter gewertet. Mit dem fünften Platz in Monaco und weiteren Punkteplatzierungen überzeugte Vettel dann mit konstanter Leistung und ließ dabei nicht nur seinen Teamkollegen, sondern auch das Schwesterteam Red Bull Racing regelmäßig hinter sich.