Obama 20 Ocak 2009 tarihinde Amerika Birleşik Devletleri Başkanı olmuştur. Amerika Birleşik Devletleri zorlu bir resesyonla mücadele ediyordu. Durgunluğu sona erdirmek için Kongre'den fazladan 787 milyar dolar (787.000.000.000 $) harcamasını istedi. Plana teşvik tasarısı adını verdi. Teşvik tasarısı birçok yol projesini finanse etti, okullara para verdi, birçok Amerikalıya vergi kredisi sağladı ve birçok bilim ve araştırma projesini finanse etti.
George W. Bush'un başlattığı mali kurtarma paketini devam ettirerek, iflas etmemeleri için otomobil şirketlerine ve bankalara milyarlarca dolar verdi. Barney Frank ve Chris Dodd tarafından kaleme alınan ve Wall Street'i (finans sektörünü) düzenleyerek bir daha böyle bir resesyonun yaşanmasını engellemeye çalışacak bir yasayı imzaladı. Obama, ABD'ye sağlık reformu getirecek olan Hasta Koruma ve Uygun Bakım Yasası'nı imzaladı ve daha fazla insanın sağlık hizmeti alabilmesi için sistemi değiştireceğini söyledi.
Dış politikada Obama, Irak'tan askerleri yavaş yavaş çekerek 2011 sonunda Irak Savaşı'nı sona erdirmeyi ve ABD'nin Afganistan Savaşı'nı kazanmasına yardımcı olmak için Afganistan'a daha fazla asker eklemeyi planladı. Ayrıca ABD'nin Libya'ya karşı savaşa yardım etmesi gerektiğine karar verdi. ABD'nin Müslüman dünyası ile ilişkilerini geliştirmek istediğini birçok kez dile getirmiştir.
Obama 2009 Nobel Barış Ödülü'nü 9 Ekim 2009 tarihinde almıştır. Çabalarının mütevazı olduğunu kaydeden Obama, ödül parasını çeşitli hayır kurumlarına bağışladı.
Göreve başladığında popülaritesi çok yüksek olmasına rağmen (yaklaşık %70 onay), 2010 yılında onay oranları %45'e düşmüştür. Cumhuriyetçiler, muhafazakarlar, özgürlükçüler ve Çay Partisi üyeleri tarafından federal hükümetin çok büyüdüğü, çok fazla para harcadığı ve programlarının ülke için en iyisi olmadığına inandıkları için çok fazla eleştiri aldı.
Kendi yönetimi altında artan ekonomik açıklar (hükümetin her ay borçlandığı para miktarı) nedeniyle zenginlerden alınan vergilerin artırılması çağrısında bulundu. Cumhuriyetçi rakiplerini, borcun ödenmesine yardımcı olmak için vergileri artırmak yerine yoksullara yönelik sosyal yardımları kesmek istedikleri için eleştirdi. Ayrıca 2010 yılında Don't Ask Don't Tell Repeal Act of 2010'u imzalayarak silahlı kuvvetlerde açık eşcinsel erkeklere ve açık lezbiyen kadınlara izin verdi.
Obama, ABD'nin Irak Savaşı'na katılımını azaltmış ve 2 Mayıs 2011'de Usame bin Ladin'in ölümüyle sonuçlanan terörle savaşı sürdürmüştür. Obama, Muammer Kaddafi'nin öldürülmesiyle Ekim 2011'de sona eren Libya iç savaşında uçuşa yasak bölge politikası başlattı. 9 Mayıs 2012'de eşcinsel evliliğin yasallaşmasını açıkça destekleyen ilk ABD Başkanı oldu.
14 Aralık 2012'de Connecticut eyaletinin Newtown kentinde meydana gelen okul saldırısının ardından Obama, "Siyasetten bağımsız olarak bir araya gelmeli ve bunun gibi trajedileri önlemek için anlamlı adımlar atmalıyız" demişti. 21 Aralık 2012'de Obama ve Beyaz Saray personeli Connecticut'taki okul saldırısı nedeniyle bir dakikalık saygı duruşunda bulundu.
Obama, 21 Aralık 2012 tarihinde John Kerry'yi ikinci döneminde Amerika Birleşik Devletleri Dışişleri Bakanı olarak aday gösterdi. Kerry 1 Şubat 2013 tarihinde yemin ederek görevine başladı.
İkinci dönemi başlamadan önce ve halen, 14 Aralık 2012'de Connecticut Newtown'da meydana gelen silahlı saldırı ve geçmişte yaşanan silahlı saldırılar nedeniyle silahlar konusunda tartışmalar devam etmektedir.
İkinci dönem yeminini 20 Ocak 2013 tarihinde Beyaz Saray'da özel olarak (sadece aile üyeleri görebilecek şekilde) etti. Obama, 21 Ocak 2013 tarihinde (20 Ocak 2013 Pazar gününe denk geliyordu) Birleşik Devletler Kongre Binası'nda ikinci dönem için yemin etti ve bu yemin töreni halk tarafından izlendi.
Haziran 2013 sonunda Güney Afrika'yı ziyaret etmiştir. Güney Afrika ziyaretinden önce Senegal'i ziyaret etmiştir. Mandela'nın hapsedildiği Robben Adası'nı ziyaret etti. Nelson Mandela ile görüşmemiştir.
Birleşik Devletler hükümetinin kapanması 1 Ekim 2013 tarihinde gerçekleşmiştir. Obama, 17 Ekim 2013 tarihinde Birleşik Devletler hükümetinin kapanmasını sona erdiren bir yasa tasarısı imzaladı.
Obama, 20 Kasım 2013 tarihinde aralarında eski ABD Başkanı Bill Clinton ve medya patronu Oprah Winfrey'in de bulunduğu birçok kişiyi Başkanlık Özgürlük Madalyası ile ödüllendirdi. Obama daha önce Stephen Hawking, Sandra Day O'Connor, Chita Rivera, Loretta Lynn ve George H. W. Bush gibi pek çok kişiyi Başkanlık Özgürlük Madalyası ile ödüllendirmişti.
5 Aralık 2013 tarihinde Mandela'nın ölümünün açıklanmasının ardından Nelson Mandela'nın dört buçuk dakikalık bir konuşmasını yaptı. 9 Aralık 2013 tarihinde Mandela'nın anma töreni için Güney Afrika'ya gitmek üzere Washington D.C.'den ayrıldı. Obama, 10 Aralık 2013 tarihinde Güney Afrika'nın Soweto kentinde Nelson Mandela'nın anma töreninde konuştu.
Obama, 4 Nisan 2011 tarihinde internet sitesinde yayınladığı "Bizimle Başlar" başlıklı bir video ile 2012 yılında ikinci dönem için yeniden aday olacağını açıkladı ve Federal Seçim Komisyonu'na seçim belgelerini sundu. Obama, 6 Eylül 2012 tarihinde partisinin Başkanlık seçimi için resmen aday gösterildi. Mitt Romney ise 30 Ağustos 2012 tarihinde Cumhuriyetçi Parti tarafından rakibi olarak resmen aday gösterildi. Seçim sonuçları birbirine çok yakın olsa da, Obama ikinci bir dönem kazanmak için ihtiyaç duyduğu seçiciler kurulu oylarını kolayca kazandı. Obama ve Romney seçim kampanyası boyunca 2 milyar dolardan fazla reklam harcaması yaptı.
2014'teki ikinci döneminin başlangıcında birkaç aksilik yaşandı. NSA ile birlikte insanlar, hükümetin telefon görüşmelerini dinliyor olabileceği konusunda Obama yönetimine kızgındı. Partisi (Demokratlar) de Kongre seçimlerini kaybetti. Kongre'de Demokratlar ve Cumhuriyetçiler arasındaki anlaşmazlıklar nedeniyle her iki taraf da bir şey yapamıyordu ve Obama, göçmenlik sistemi gibi konularda reform yapılmasına yardımcı olmak için Yürütme Emri'ni (başkan olarak yetkisini) kullanmasıyla sonuçlandı.
Ayrıca asgari ücretin artırılmasını, kadınların aynı işte çalışan erkeklerle aynı ücreti almasını desteklemiş ve tam zamanlı çalışan ve iyi notlar alan öğrenciler için üniversitenin ilk 2 yılının tamamen devlet tarafından finanse edilmesi çağrısında bulunmuştur.
Obama aynı zamanda LGBT üyelerini de desteklemiş ve 2015 yılında mahkemeleri ABD'de eşcinsel evliliğin yasal olması gerektiğine ikna etmeyi başarmıştır.
Obama iklim değişikliği konusunda da endişeliydi ve iklim değişikliğine ilişkin Paris Anlaşmasını destekledi.
Yüksek Mahkeme yargıcı Antonin Scalia'nın ölümünün ardından Obama, 16 Mart 2016'da onun yerine Merrick Garland'ı aday göstermiş, ancak senato oylama yapmayı reddettiği için adaylık süresi dolmuştur.