Biden va ser reelegit senador sis vegades però va dimitir-ne quan va guanyar la vicepresidència a les eleccions presidencials de 2008 amb la candidatura encapçalada per Barack Obama. Foren reelegits el 2012. Com a vicepresident, va supervisar la despesa en infraestructures del 2009 i va negociar amb els republicans legislació econòmica per solucionar la crisi del límit d'endeutament. En política exterior, Biden va liderar els esforços per aprovar el nou tractat START amb Rússia, va donar suport a la intervenció militar a Líbia i va ajudar a articular la política de retirada de tropes de l'Iraq el 2011. Va dirigir el grup de treball sobre la violència de les armes després del tiroteig de Sandy Hook.