Bourdais zkoušel značně pro tým Toro Rosso během zimy, ačkoli byl nejistý o jízdě do nového roku. Dne 6. února 2009 byl ovšem potvrzen jako řidič Toro Rosso na druhý rok, jako partner švýcarského nováčka Sébastiena Buemiho. Navzdory dvěma bodovým závodům v roce na Velké ceně Austrálie a v Monaku se Bourdais snažil vyrovnat svého méně zkušeného spoluhráče. Ve Španělsku
Bourdais udeřil Buemiho auto, když se pole pokoušelo vyhnout se Jarno Trulliho v prvním kole, což ukončilo závod pro oba jezdce. Na Velké ceně Velké Británie se Bourdais srazil s jezdcem McLarenu Heikkim Kovalainenem, což opět ukončilo závod pro oba. Na Velké ceně Německa utrpěl mechanickou poruchu po kvalifikaci poslední o více než sekundu.