Obama menjadi Presiden Amerika Serikat pada 20 Januari 2009. Amerika Serikat sedang berjuang melawan resesi yang sulit. Dia meminta Kongres untuk mengeluarkan tambahan $787 miliar ($787.000.000.000) untuk mencoba mengakhiri resesi. Dia menyebut rencana itu sebagai RUU stimulus. RUU stimulus mendanai banyak proyek jalan raya, memberikan uang ke sekolah-sekolah, memberikan kredit pajak kepada banyak orang Amerika, dan mendanai banyak proyek sains dan penelitian.
Dia melanjutkan dana talangan keuangan yang dimulai oleh George W. Bush, memberikan miliaran dolar kepada perusahaan mobil dan bank sehingga mereka tidak akan bangkrut. Dia menandatangani undang-undang yang ditulis oleh Barney Frank dan Chris Dodd yang akan mengatur Wall Street (industri keuangan) untuk mencoba mencegah resesi lain seperti ini terjadi lagi. Obama menandatangani Undang-Undang Perlindungan Pasien dan Perawatan Terjangkau yang akan membawa reformasi perawatan kesehatan ke Amerika Serikat, yang katanya akan mengubah sistem sehingga lebih banyak orang dapat membeli perawatan kesehatan.
Dalam kebijakan luar negeri, Obama membuat rencana untuk perlahan-lahan menarik pasukan dari Irak, mengakhiri Perang di Irak pada akhir tahun 2011, sambil menambahkan lebih banyak pasukan ke Afghanistan untuk membantu Amerika Serikat memenangkan Perang di Afghanistan. Dia juga memutuskan bahwa AS harus membantu dalam perang melawan Libya. Dia telah mengatakan beberapa kali bahwa dia ingin meningkatkan hubungan AS dengan dunia Muslim.
Obama menerima Hadiah Nobel Perdamaian 2009 pada tanggal 9 Oktober 2009. Dia mencatat bahwa usahanya sederhana, tetapi dia menyumbangkan uang hadiah itu ke beberapa badan amal.
Meskipun popularitasnya sangat tinggi (sekitar 70% persetujuan) ketika dia mulai menjabat, peringkat persetujuannya turun menjadi 45% persen selama tahun 2010. Dia menerima banyak kritik dari Partai Republik, konservatif, libertarian, dan anggota Tea Party karena mereka percaya bahwa pemerintah federal menjadi terlalu besar dan menghabiskan terlalu banyak uang dan bahwa program-programnya bukanlah yang terbaik untuk negara.
Dengan meningkatnya defisit ekonomi (jumlah uang yang dipinjam pemerintah setiap bulan) di bawah pemerintahannya, dia menyerukan agar pajak dinaikkan pada orang kaya. Dia mengkritik lawan-lawannya dari Partai Republik karena ingin memotong tunjangan kesejahteraan bagi orang miskin daripada menaikkan pajak untuk membantu membayar utang. Dia juga menandatangani Undang-Undang Pencabutan Don't Ask Don't Tell tahun 2010 pada tahun 2010, yang mengizinkan pria gay secara terbuka dan wanita lesbian secara terbuka di angkatan bersenjata.
Obama mengurangi partisipasi AS dalam Perang Irak dan melanjutkan perang melawan teror yang mengakibatkan tewasnya Osama bin Laden pada tanggal 2 Mei 2011. Obama memulai kebijakan zona larangan terbang pada perang saudara Libya yang berakhir pada Oktober 2011 dengan terbunuhnya Muammar al-Gaddafi. Pada tanggal 9 Mei 2012, ia menjadi Presiden AS pertama yang secara terbuka mendukung legalisasi pernikahan sesama jenis.
Pada tanggal 14 Desember 2012, setelah penembakan sekolah di Newtown, Connecticut terjadi, Obama mengatakan, "Kita harus bersatu dan mengambil tindakan yang berarti untuk mencegah lebih banyak tragedi seperti ini, terlepas dari politiknya". Pada tanggal 21 Desember 2012, Obama dan staf Gedung Putih mengheningkan cipta karena penembakan sekolah di Connecticut.
Pada tanggal 21 Desember 2012, Obama mencalonkan John Kerry untuk menjadi Menteri Luar Negeri Amerika Serikat selama masa jabatan keduanya. Kerry dilantik pada tanggal 1 Februari 2013.
Sebelum masa jabatan keduanya dimulai dan masih berlanjut, telah terjadi perdebatan tentang senjata api karena penembakan di Newtown, Connecticut yang terjadi pada tanggal 14 Desember 2012, serta penembakan di masa lalu.
Dia mengambil sumpah pelantikan masa jabatan keduanya di Gedung Putih, secara pribadi (hanya anggota keluarganya yang bisa melihat) pada tanggal 20 Januari 2013. Obama dilantik untuk masa jabatan kedua pada tanggal 21 Januari 2013 (20 Januari 2013 jatuh pada hari Minggu) di Gedung Kongres Amerika Serikat, pelantikan itu dilihat oleh publik.
Ia mengunjungi Afrika Selatan pada akhir Juni 2013. Sebelum mengunjungi Afrika Selatan, ia mengunjungi Senegal. Ia mengunjungi Pulau Robben, tempat Mandela dipenjara. Ia tidak bertemu dengan Nelson Mandela.
Penutupan pemerintah Amerika Serikat terjadi pada tanggal 1 Oktober 2013. Pada tanggal 17 Oktober 2013, Obama menandatangani RUU yang mengakhiri penutupan pemerintah Amerika Serikat.
Obama memberikan penghargaan Presidential Medal of Freedom kepada beberapa orang, termasuk mantan Presiden AS Bill Clinton dan mogul media Oprah Winfrey pada tanggal 20 November 2013. Dia telah memberikan Presidential Medal of Freedom kepada banyak orang, seperti Stephen Hawking, Sandra Day O'Connor, Chita Rivera, Loretta Lynn dan George H. W. Bush.
Pada tanggal 5 Desember 2013, ia memberikan pidato empat setengah menit tentang Nelson Mandela setelah kematian Mandela diumumkan. Pada tanggal 9 Desember 2013, ia meninggalkan Washington, D.C. untuk pergi ke Afrika Selatan untuk upacara peringatan Mandela. Pada tanggal 10 Desember 2013, Obama berbicara pada upacara peringatan Nelson Mandela di Soweto, Afrika Selatan.
Pada tanggal 4 April 2011 Obama menyatakan bahwa ia akan mencalonkan diri kembali untuk masa jabatan kedua pada tahun 2012 dalam sebuah video berjudul "It Begins with Us" yang ia posting di situs webnya dan mengajukan surat-surat pemilihan kepada Komisi Pemilihan Federal. Dia secara resmi dinominasikan untuk pilihan Presiden partainya pada tanggal 6 September 2012. Mitt Romney secara resmi dicalonkan sebagai lawannya oleh partai Republik pada 30 Agustus 2012. Meskipun hasil pemilihan sangat dekat, Obama dengan mudah memenangkan suara electoral college yang dia butuhkan untuk memenangkan masa jabatan kedua. Obama dan Romney menghabiskan lebih dari $ 2 miliar untuk iklan selama kampanye pemilihan.
Awal masa jabatan keduanya pada tahun 2014, mengalami beberapa kemunduran. Dengan NSA, orang-orang marah pada Pemerintahan Obama bahwa pemerintah mungkin mendengarkan panggilan telepon mereka. Partainya (Demokrat) juga kalah dalam pemilihan Kongres. Karena ketidaksepakatan antara Demokrat dan Republik di Kongres, tidak ada pihak yang menyelesaikan apa pun dan Obama menggunakan Perintah Eksekutifnya (kekuatannya sebagai presiden) untuk membantu mereformasi hal-hal seperti sistem imigrasi.
Dia juga mendukung peningkatan upah minimum, mengharuskan wanita dibayar sama dengan pria pada pekerjaan yang sama, dan menyerukan agar 2 tahun pertama kuliah didanai sepenuhnya oleh pemerintah bagi siswa yang belajar penuh waktu dan mendapatkan nilai bagus.
Obama juga mendukung anggota LGBT, dan berhasil meyakinkan pengadilan pada tahun 2015 bahwa pernikahan sesama jenis harus legal di Amerika Serikat.
Obama juga prihatin tentang perubahan iklim, dan mempromosikan Perjanjian Paris tentang perubahan iklim.
Setelah meninggalnya hakim agung Antonin Scalia, Obama mencalonkan Merrick Garland untuk menggantikannya pada tanggal 16 Maret 2016, tetapi pencalonan tersebut berakhir karena senat menolak untuk mengadakan pemungutan suara untuknya.