Po odchodu Jima Jeffordse ze Senátu v roce 2006 se Sanders stal senátorem, když v senátních volbách získal 65 % hlasů.
Sanders je vůdčí osobností v otázkách, jako je příjmová nerovnost, změna klimatu a reforma financování volebních kampaní. Sanders byl i nadále hlavním kritikem politiky masového sledování, jako je například Patriot Act.
10. prosince 2010 Sanders přednesl osmi a půl hodinový projev proti zákonu o daňových úlevách, opětovném schválení pojištění v nezaměstnanosti a vytváření pracovních míst z roku 2010. Po tomto projevu si lidé přáli, aby se Sanders stal kandidátem na prezidenta v prezidentských volbách v roce 2012.
Sandersův filibuster vyšel v únoru 2011 v nakladatelství Nation Books pod názvem The Speech: A Historic Filibuster on Corporate Greed and the Decline of Our Middle Class.
V roce 2012 byl znovu zvolen s téměř 71 % hlasů a porazil republikána Johna MacGoverna.
3. ledna 2013 se Sanders stal předsedou senátního výboru pro záležitosti veteránů. Po skončení svého předsednického mandátu 3. ledna 2015 se Sanders stal členem senátního rozpočtového výboru. Sanders předložil návrhy na zvýšení minimální mzdy, zastavení příjmové nerovnosti a zvýšení plateb sociálního zabezpečení.
Sanders je nejdéle sloužícím nezávislým členem Kongresu v americké historii. V listopadu 2015 Sanders změnil stranu a stal se členem Demokratické strany. Dne 26. července 2016, avšak krátce po prohrané prezidentské nominaci Demokratické strany, Sanders prohlásil, že bude v Senátu působit jako nezávislý.
Po vítězství Donalda Trumpa v prezidentských volbách v roce 2016 Sanders jeho vítězství přijal a slíbil, že bude s Trumpem spolupracovat.
4. ledna 2017 Sanders na půdě Senátu ukázal velký výřez tweetu nově zvoleného prezidenta Trumpa z května 2015, v němž Trump uvedl, že je "prvním a jediným potenciálním kandidátem GOP", který se staví proti jakýmkoli škrtům v sociálním zabezpečení, zdravotním pojištění a zdravotním pojištění, a citoval to jako to, na co Trump apeloval na starší voliče, aby ho volili.
Sandersová 19. února v Los Angeles označila Trumpa za "patologického lháře". Slíbil porážku "Trumpa, trumpismu a republikánské pravicové ideologie".
30. března, dva dny poté, co prezident Trump podepsal nařízení o energetické nezávislosti, Sandersová označila Trumpovu volbu zaměřit se na vytváření pracovních míst místo na změnu klimatu za "nesmyslnou, hloupou a nebezpečnou".
Sanders byl proti nominaci Neila Gorsucha do Nejvyššího soudu. Své problémy s Gorsuchem nastínil ve svém vystoupení na půdě Senátu 4. dubna 2017. Sanders uvedl, že podle jeho názoru by Gorsuch podpořil zrušení omezení financování volebních kampaní a hlasoval by pro zrušení rozsudkuRoev. Wade.
7. dubna 2017 Sandersová projevila nesouhlas s leteckým útokem, který prezident Trump nařídil o den dříve: "Jestli jsme se měli z válek v Iráku a Afghánistánu, v nichž přišly o život tisíce statečných amerických mužů a žen a statisíce iráckých a afghánských civilistů a na něž byly vynaloženy biliony dolarů, něco naučit, pak to, že je snazší do války vstoupit než z ní vystoupit."
V květnu 2017 Sanders podpořil v parlamentních volbách ve Spojeném království vůdce opozičních labouristů Jeremyho Corbyna.
11. června 2017 byl Sanders hlavním řečníkem na Lidovém summitu v Chicagu ve státě Illinois. Ve svém projevu Sanders hovořil o plánu, který "může posílit a rozšířit tematické kampaně a přimět všechny zvolené úředníky k odpovědnosti vůči lidovým požadavkům na spravedlnost, rovnost a svobodu". Během svého projevu opakovaně kritizoval Demokratickou stranu, označil ji za "absolutní selhání" a obvinil ji ze zvolení prezidenta Donalda Trumpa a viceprezidenta Mikea Pence.
Média a další lidé se mě často ptají: Jak se stalo, že Donald Trump, nejnepopulárnější prezidentský kandidát v novodobé historii naší země, vyhrál volby? A moje odpověď zní - a moje odpověď zní, že volby nevyhrál Trump; volby prohrála Demokratická strana. Řekněme si - řekněme si to velmi, velmi jasně: současný model - současný model a současná strategie Demokratické strany je absolutní selhání. To není - to není můj názor. To jsou fakta. Víte, hodně se zaměřujeme na prezidentské volby, ale musíme také pochopit, že demokraté ztratili Sněmovnu reprezentantů USA, Senát USA. Republikáni nyní ovládají téměř dvě třetiny guvernérských křesel v celé zemi. A za posledních devět let ztratili demokraté téměř 1 000 křesel v zákonodárných sborech ve státech po celé zemi. Dnes - dnes téměř v polovině amerických států - není Demokratická strana téměř vůbec politicky přítomna. Jestli tohle není selhání, jestli tohle není neúspěšný model, tak nevím, co je to neúspěšný model.
12. června 2017 dosáhli američtí senátoři dohody o legislativě, která přidává nové sankce vůči Rusku. Proti návrhu zákona se postavil pouze Sanders a republikán Rand Paul. Dne 14. června 2017 James T. Hodgkinson, Sandersův příznivec během jeho prezidentské kampaně, postřelil a zranil čtyři lidi, včetně šéfa sněmovní většiny Steva Scalise z Louisiany. O několik hodin později Sanders na Kapitolu reagoval na zprávu, že Hodgkinson byl dobrovolníkem jeho prezidentské kampaně v roce 2016:
Z tohoto odporného činu se mi dělá špatně. Dovolte mi, abych se vyjádřil co nejjasněji: násilí jakéhokoli druhu je v naší společnosti nepřijatelné a já tento čin co nejdůrazněji odsuzuji. Skutečné změny lze dosáhnout pouze nenásilnou akcí a cokoli jiného je v rozporu s našimi nejhlubšími americkými hodnotami.
V září 2017 Sanders představil zákon o národní zdravotní péči Spojených států, který by vytvořil systém zdravotní péče hrazený vládou Spojených států. Tento plán, známý také jako "Medicare For All", podpořil v září 2018 bývalý prezident Barack Obama.
12. října 2017 byl Sanders oznámen jako hlavní řečník na sjezdu za práva žen v Detroitu ve státě Michigan. O týden později však Sanders své vystoupení na sjezdu zrušil, aby mohl odcestovat do Portorika a pomáhat při záchranných pracích po škodách způsobených hurikánem Maria.
V listopadu 2017, po úniku Paradise Papers, Sanders varoval před "mezinárodní oligarchií" a obvinil zkorumpované miliardáře a společnosti, že se snaží vyhnout placení daní, a označil to za nespravedlivé.
1. ledna 2018 složil Sanders přísahu při druhé inauguraci Billa de Blasia do funkce starosty New Yorku. Dne 20. ledna 2018 Sanders hlasoval proti návrhu rozpočtu Kongresu, což vedlo k uzavření federální vlády v roce 2018, které trvalo dva dny a skončilo 22. ledna. Ke svému hlasování se Sanders vyjádřil na Twitteru:
Republikáni ovládají Sněmovnu reprezentantů, Senát i Bílý dům. Musí schválit roční rozpočet, nikoliv další jednoměsíční pokračující rezoluce. Potřebujeme oboustranné řešení ekonomické krize, které čelí střední třída, krize DACA, kterou Trump vytvořil, a pomoci při katastrofách.
Sanders reagoval online na Trumpovu řeč o stavu Unie z ledna 2018, v níž Trumpa označil za "nečestného" a kritizoval ho za to, že ukončením programu odložené akce pro příchozí děti vytvořil "hrozící imigrační krizi".
V březnu 2018 odešlo mnoho studentů ze svých škol v důsledku střelby na střední škole Marjory Stoneman Douglas v Parklandu na Floridě a požadovalo kontrolu zbraní a bezpečnost ve školách. Sanders se připojil k protestu před Kapitolem Spojených států a pochválil protestující za to, že "vedou [Spojené státy] správným směrem", a zároveň kritizoval Národní asociaci držitelů zbraní.
Sanders byl v dubnu 2018 časopisem Politico označen za člena "Hell-No Caucus", spolu se senátory Corym Bookerem, Kirsten Gillibrandovou, Elizabeth Warrenovou a Kamalou Harrisovou, kteří hlasovali pro odmítnutí Trumpových kandidátů do administrativy, včetně Jeffa Sessionse, Kirstjen Nielsenové, Rexe Tillersona, Betsy DeVosové a Mikea Pompea.
9. května 2018 Sanders předložil návrh zákona Workplace Democracy Act, který by rozšířil práva zaměstnanců tím, že by usnadnil jejich vstup do odborů a ztížil jejich rušení. Podpořilo jej několik demokratických senátorů, včetně Elizabeth Warrenové, Kirsten Gillibrandové, Tammy Baldwinové a Sherroda Browna.
14. srpna 2018 získal Sanders s 94 % hlasů v primárkách demokratickou nominaci na senátora. Před primárkami však Sanders prohlásil, že demokratickou nominaci nepřijme a bude kandidovat jako nezávislý.
V srpnu 2018 Sanders kritizoval bohatství zakladatele Amazonu Jeffa Bezose a to, že zaměstnanci Amazonu dostávají méně než minimální mzdu a žijí ve špatných podmínkách, zatímco Bezos zvyšuje svůj majetek. V září 2018 Sanders představil návrh zákona "Stop BEZOS", který by se zaměřil na zvýšení pracovních mezd pro zaměstnavatele Amazonu a Walmartu a na vysoké zdanění Bezose a dalších vyšších představitelů společnosti. V říjnu 2018 Bezos oznámil, že společnost bude všem zaměstnancům ve Spojených státech vyplácet minimální mzdu, přičemž mnozí se domnívají, že důvodem je právě Sanders.
V říjnu 2018 Sanders předložil návrh zákona, který by rozbil velké banky, jako jsou JPMorganChase, Wells Fargo, Goldman Sachs a Bank of America. Návrh zákona by umožnil federální vládě zrušit banky, které mají hodnotu 3 % amerického HDP, což se zhruba rovná 584 miliardám USD.
V listopadu 2018 byl Sanders znovu zvolen do Senátu a získal téměř 68 % hlasů.
V září 2018 zveřejnil deník The Guardian dva příspěvky o potřebě progresivní spolupráce, která by se postavila rostoucí hrozbě globalismu a autoritářství; jeden z nich napsal Sanders a druhý evropský progresivista Yanis Varoufakis. Koncem října Varoufakis oznámil, že 30. listopadu ve Vermontu společně se Sandersem zahájí činnost organizace Progressives International. K hnutí se připojil bývalý brazilský prezidentský kandidát z roku 2018 Fernando Haddad.
V prosinci 2018 Sanders spolu se senátory Chrisem Murphym a Mikem Leem podpořil návrh zákona o využití rezoluce o válečných pravomocích z roku 1973 k ukončení americké podpory vojenské intervence v Jemenu vedené Saúdskou Arábií. Senát jej nejprve nepodpořil, ale po vraždě Džamála Chášukdžího v říjnu 2018 měl návrh zákona dvoustranné spolupředkladatele a Senát jej 13. prosince schválil poměrem hlasů 56-41.
V březnu 2019 Sanders spolu s dalšími sedmi členy Kongresu, jako jsou Elizabeth Warrenová a Alexandria Ocasio-Cortezová, podepsal závazek sepsaný veterány a jejich rodinami, že "zodpovědně" ukončí americké vojenské intervence po celém světě.
5. února 2020 Sandersová hlasovala pro odsouzení prezidenta Donalda Trumpa v procesu impeachmentu.
V srpnu 2011 průzkum veřejnéhomínění zjistil, že Sanderse podporuje 67 % Američanů. Tím se stal třetím nejoblíbenějším senátorem v zemi. V průzkumu společnosti Fox News z března 2017 byl Sanders s 61% souhlasem shledán nejoblíbenějším senátorem nebo politickou osobností ve Spojených státech.
Podle průzkumu Harvard-Harris, který se zveřejňuje každý rok v dubnu, je Sanders nejoblíbenějším aktivním politikem v zemi. Podle stejného průzkumu je Sanders nejoblíbenějším senátorem v zemi.
Přidělení výborů
Od roku 2020[aktualizace] jsou Sandersovi přiděleny tyto výbory:
- Rozpočtový výbor (řadový člen)
- Výbor pro životní prostředí a veřejné práce
- Podvýbor pro čisté ovzduší a jadernou bezpečnost
- Podvýbor pro zelená pracovní místa a novou ekonomiku
- Podvýbor pro dopravu a infrastrukturu
- Výbor pro energetiku a přírodní zdroje
- Podvýbor pro energetiku
- Podvýbor pro národní parky
- Podvýbor pro vodu a energii
- Výbor pro zdraví, vzdělávání, práci a důchody
- Podvýbor pro děti a rodiny
- Podvýbor pro primární zdraví a stárnutí, (řadový člen)
- Výbor pro záležitosti veteránů (bývalý předseda)