En januaro 2009, la lastatempe elektita prezidanto Barack Obama nomumis Panettan por la posteno de CIA-direktoro. Panetta estis konfirmita de la plena Senato en februaro 2009. Kiel direktoro de la CIA, Panetta vidis la operacion kiu faligis internacian teroriston Osama bin Laden. La 28-an de aprilo 2011, Obama anoncis la nomumon de Panetta kiel Sekretario de Defendo, por anstataŭigi la emeritiĝantan Robert Gates. En junio la Senato konfirmis Panettan unuanime kaj li supozis la oficejon la 1-an de julio 2011. David Petraeus transprenis kiel Direktoro de la Centra Sekreta Servo la 6-an de septembro 2011. Ekde sia emeritiĝo kiel Sekretario de Defendo en 2013, Panetta funkciis kiel Prezidanto de La Instituto Panetta por Publika Politiko, situanta en California State University, Monterey Bay, kampuso de la Kalifornia Ŝtata Universitato, kiun li helpis establi dum sia permanenta ofico kiel kongresano.
Januaro 2009