Badstuber wurde bei den Amateuren als defensiver Mittelfeldspieler eingesetzt, um seine Spielfeldübersicht zu verbessern. Nach der Einführung der 3. Liga als neuer dritthöchster Spielklasse im Sommer 2008 spielte Badstuber dort 32-mal und erzielte drei Tore. Nachdem er bereits einen Teil der Saisonvorbereitung 2008/09 mit dem Profikader des Rekordmeisters absolviert hatte, unterschrieb er am 1. Februar 2009 einen bis 2011 gültigen Profivertrag. Der im Sommer 2009 zum FC Bayern gewechselte Fußballtrainer Louis van Gaal setzte Badstuber am 8. August 2009 (1. Spieltag) beim Spiel gegen TSG 1899 Hoffenheim 90 Minuten lang ein; dies war sein erstes Bundesligaspiel. Das Spiel endete 1:1. Sein am 4. Dezember 2009 erzieltes 2:1 im Heimspiel gegen Borussia Mönchengladbach bedeutete den Endstand und war zugleich sein erstes Bundesligator. Anfang 2010 wurde Badstubers Vertrag beim FC Bayern München vorzeitig bis 2014 verlängert. In seiner ersten Bundesligasaison wurde er Stammspieler und absolvierte 49 Pflichtspiele, darunter das Finale der Champions League, das der FC Bayern 0:2 gegen Inter Mailand verlor. Der FC Bayern gewann in der Saison 2009/2010 die deutsche Meisterschaft und den DFB-Pokal – ein Double. Mit guten Leistungen Badstubers gelang dem FC Bayern München in der Saison &lt;a href="UEFA%20Champions%20League%202011/12"&gt;2011/12&lt;/a&gt; der erneute Einzug in das Finale der Champions League. An der Niederlage gegen den FC Chelsea war Badstuber nicht beteiligt – wegen seiner dritten gelben Karte aus dem Halbfinal-Rückspiel gegen Real Madrid war er gesperrt.