Toplam altı defa Senato'ya seçilen Biden, 2008 başkanlık seçimlerini kazanan Barack Obama'nın başkan yardımcısı olarak görev yapmak üzere Senato'dan "kıdemli senatör" olarak istifa etti. Başkan yardımcılığı görevinde Biden, Büyük Durgunluğa karşı koymak için 2009'da altyapı harcamalarını denetledi. Kongre'deki Cumhuriyetçilerle yaptığı müzakereler, bir vergilendirme çıkmazını çözen , borç tavanı krizini çözen ve yaklaşmakta olan ele alan gibi birçok çözüm odaklı yasanın geçmesine yardımcı oldu. Birleşik Devletler–Rusya Yeni Başlangıç antlaşmasını kabul etme çabasında önemli bir isim oldu. Libya'ya yapılacak olan askerî müdahaleyi destekledi ve 2011'de Irak'taki Amerikan birliklerinin geri çekilmesiyle yeni Irak politikasının hazırlanması için çaba gösterdi. Ocak 2017'de ise Obama tarafından Biden'e Başkanlık Özgürlük Madalyası verildi.