Дмитрий Медведев за время пребывания на президентском посту успел провести девять официальных двусторонних встреч с президентом США Бараком Обамой.
1 апреля 2009 года прошла первая встреча двух президентов в Лондоне на саммите G20. По итогам переговоров Дмитрий Медведев и Барак Обама приняли совместные заявления, касающиеся развития российско-американских отношений и сокращения стратегических наступательных вооружений.
6 июля 2009 года Барак Обама по приглашению Дмитрия Медведева прибыл с визитом в Москву. В ходе переговоров президенты подписали пакет документов по вопросам ПРО и СНВ. В частности, главы двух государств договорились о числе сокращаемых ядерных боезарядов и стратегических носителей. По итогам встречи Россия разрешила транзит через свою территорию американских военных грузов в Афганистан.
24 сентября 2009 года во время визита в США Дмитрия Медведева президенты продолжили обсуждение проблем противоракетной обороны и подтвердили намерение подписать новый договор по СНВ. Темой встречи также стала ядерная программа Ирана.
15 ноября 2009 года президенты России и США во время саммита АТЭС в Сингапуре провели встречу, на которой вновь обсудили подготовку договора по СНВ, иранскую ядерную программу и ситуацию в Афганистане. Барак Обама по итогам переговоров заявил, что «кнопка “перезагрузка” сработала».
18 декабря 2009 года на конференции ООН по проблемам глобального изменения климата в Копенгагене Барак Обама и Дмитрий Медведев провели двустороннюю встречу, в центре которой вновь был договор об СНВ. По ее итогам президент России отметил, что «практически все вопросы», которые стороны обсуждали последние месяцы, закрыты.
8 апреля 2010 года в ходе встречи двух президентов в Праге был подписан договор о сокращении и ограничении СНВ.
24 июня 2010 года в Вашингтоне главы двух стран обсудили вопрос вступления России в ВТО, ситуацию вокруг ядерных программ Ирана и Северной Кореи, ближневосточное урегулирование и другие проблемы.
14 ноября 2010 года на саммите АТЭС в Иокогаме Дмитрий Медведев и Барак Обама обсудили взаимодействие в сфере экономики, безопасности, а также перспективы присоединения России к ВТО.
22 ноября 2010 года в ходе заседания совета Россия—НАТО в Лиссабоне президенты провели незапланированную встречу с глазу на глаз. Разговор, который Барак Обама назвал «очень сердечным», длился около 20 минут и касался последствий российско-грузинского конфликта в 2008 году.