For -sesongen fikk Vettel ny teamkollega i franskmannen Sébastien Bourdais, som hadde vunnet det amerikanske Champ Car-mesterskapet fire år på rad, fra 2004 til 2007. Mens Bourdais åpnet sesongen med en sterk syvendeplass, måtte Vettel bryte de fire første løpene, tre etter å ha vært innblandet i krasj forårsaket av andre førere og en gang som følge av motorsvikt. I Tyrkia fullførte han løpet, men bare på en skuffende 17.-plass. I Monaco, hvor Toro Rosso for første gang stilte med sin 2008-bil etter å ha kjørt de fem første løpene med en videreutviklet 2007-bil, tok Vettel sesongens første poeng med en femteplass. I løpet av de påfølgende sommerløpene fulgte han opp med en rekke poengplasseringer, og la ikke bare sin teamkamerat men også førerne i søsterteamet Red Bull Racing regelmessig bak seg.