В 2009 испанец вместе с напарником Тёрви и командой Carlin перешёл в Мировую серию Рено Здесь он смог единожды победить, занять поул-позицию и установить быстрый круг, а также дважды финишировать на подиуме. В чемпионате он финишировал шестым. Следует отметить, что вторую половину сезона он выступал на два фронта, так как в рамках программы поддержки молодых пилотов Red Bull получил место резервного пилота сразу двух команд Формулы-1 — Red Bull Racing и Scuderia Toro Rosso. Вскоре, после Гран-при Германии 2009 года из Toro Rosso был уволен Себастьен Бурде, и даже при отсутствии официального подтверждения в паддоке бытовало мнение что именно Альгерсуари его заменит. Спустя четыре дня данная информация была подтверждена командой, и на Гран-при Венгрии 2009 года Хайме дебютировал в Формуле-1..