Ko se je Jim Jeffords leta 2006 upokojil iz senata, je Sanders postal senator, ko je na volitvah v senat zmagal s 65 % glasov.
Sanders je vodilni glasnik pri vprašanjih, kot so dohodkovna neenakost, podnebne spremembe in reforma financiranja volilnih kampanj. Sanders je bil še naprej glavni kritik politik množičnega nadzora, kot je Patriotski zakon.
10. decembra 2010 je imel Sanders oseminpolurni govor proti zakonu o davčnih olajšavah, ponovnem potrjevanju zavarovanja za primer brezposelnosti in ustvarjanju delovnih mest iz leta 2010. Po govoru so ljudje želeli, da bi Sanders na predsedniških volitvah leta 2012 kandidiral za predsednika.
Sandersova predstavitev je februarja 2011 izšla pri založbi Nation Books pod naslovom The Speech (Govor): A Historic Filibuster on Corporate Greed and the Decline of Our Middle Class.
Leta 2012 je bil ponovno izvoljen s skoraj 71 % glasov in premagal republikanca Johna MacGoverna.
Sanders je 3. januarja 2013 postal predsednik senatnega odbora za veteranske zadeve. Po izteku predsedniškega mandata 3. januarja 2015 je Sanders postal član senatnega odbora za proračun. Sanders je podal predloge za zvišanje minimalne plače, zaustavitev dohodkovne neenakosti in povečanje plačil za socialno varnost.
Sanders je najdlje delujoči neodvisni član kongresa v ameriški zgodovini. Novembra 2015 je Sanders zamenjal stranko in postal član Demokratske stranke. Vendar je Sanders 26. julija 2016, kmalu po izgubi demokratske predsedniške nominacije, dejal, da bo v senatu deloval kot neodvisni poslanec.
Po zmagi Donalda Trumpa na predsedniških volitvah leta 2016 je Sanders sprejel njegovo zmago in obljubil sodelovanje s Trumpom.
Januarja 4, 2017, medtem ko na tleh senata, Sanders je pokazala velik izrez tweet-a novoizvoljenega predsednika Trumpa iz maja 2015, kjer je Trump dejal, da je bil "prvi & edini potencialni kandidat GOP", ki je nasprotoval kakršno koli zmanjšanje socialne varnosti, Medicare in Medicaid, navaja, da je to, kar Trump pozval starejše volivce, da ga izvolijo na.
Sandersova je 19. februarja v Los Angelesu Trumpa označila za "patološkega lažnivca". Obljubil je poraz "Trumpa, trumpizma in republikanske desničarske ideologije".
Sandersova je 30. marca, dva dni po tem, ko je predsednik Trump podpisal odlok o energetski neodvisnosti, Trumpovo odločitev, da se namesto podnebnim spremembam posveti ustvarjanju delovnih mest, označila za "nesmiselno, neumno in nevarno".
Sanders je nasprotoval imenovanju Neila Gorsucha za vrhovnega sodnika. Svoje pomisleke glede Gorsucha je predstavil 4. aprila 2017 v senatu. Sanders je dejal, da bi po njegovem mnenju Gorsuch podprl odpravo omejitev pri financiranju volilnih kampanj in glasoval za razveljavitev sodbeRoeproti Wadu.
7. aprila 2017 je Sandersova izrazila nestrinjanje z zračnim napadom, ki ga je dan prej odredil predsednik Trump: "Če bi se morali česa naučiti iz vojn v Iraku in Afganistanu, v katerih je bilo izgubljenih na tisoče pogumnih ameriških moških in žensk ter na stotisoče iraških in afganistanskih civilistov, porabljenih pa je bilo na bilijone dolarjev, je to, da je lažje vstopiti v vojno kot izstopiti iz nje."
Maja 2017 je Sanders na splošnih volitvah v Združenem kraljestvu podprl vodjo opozicijskih laburistov Jeremyja Corbyna.
11. junija 2017 je bil Sanders osrednji govornik na ljudskem vrhu v Chicagu v zvezni državi Illinois. V svojem govoru je Sanders govoril o načrtu, ki "lahko okrepi in razširi kampanje z vprašanji ter od vseh izvoljenih uradnikov zahteva odgovornost do ljudskih zahtev po pravičnosti, enakosti in svobodi". Med govorom je večkrat kritiziral demokratsko stranko, jo označil za "popoln neuspeh" in jo krivil za izvolitev predsednika Donalda Trumpa in podpredsednika Mika Pencea.
Mediji in drugi me pogosto sprašujejo: Kako je prišlo do tega, da je Donald Trump, najbolj nepriljubljen predsedniški kandidat v sodobni zgodovini naše države, zmagal na volitvah? In moj odgovor je - in moj odgovor je, da Trump ni zmagal na volitvah; demokratska stranka je izgubila volitve. Naj - bodimo zelo, zelo jasni: sedanji model - sedanji model in sedanja strategija demokratske stranke sta popoln neuspeh. To ni - to ni moje mnenje. To so dejstva. Veste, veliko se osredotočamo na predsedniške volitve, vendar moramo razumeti tudi, da so demokrati izgubili predstavniški dom in senat ZDA. Republikanci zdaj nadzorujejo skoraj dve tretjini guvernerskih stolčkov po vsej državi. V zadnjih devetih letih so demokrati izgubili skoraj 1 000 sedežev v zakonodajnih organih v zveznih državah po vsej državi. Danes v skoraj polovici ameriških zveznih držav demokratska stranka skorajda ni več politično prisotna. Če to ni neuspeh, če to ni neuspešen model, ne vem, kaj je neuspešen model.
12. junija 2017 so ameriški senatorji dosegli dogovor o zakonodaji za uvedbo novih sankcij proti Rusiji. Zakonu sta nasprotovala le Sanders in republikanec Rand Paul. 14. junija 2017 je James T. Hodgkinson, Sandersov podpornik med njegovo predsedniško kampanjo, ustrelil in ranil štiri ljudi, med njimi tudi člana večine v predstavniškem domu Stevea Scalisa iz Louisiane. Nekaj ur pozneje se je Sanders na Kapitolu odzval na novico, da je bil Hodgkinson prostovoljec njegove kampanje za predsedniško kandidaturo leta 2016:
To podlo dejanje me je razžalostilo. Naj povem kar se da jasno, da je kakršno koli nasilje v naši družbi nesprejemljivo, zato to dejanje najostreje obsojam. Do resničnih sprememb lahko pride le z nenasilnimi dejanji, vse drugo pa je v nasprotju z našimi najglobljimi ameriškimi vrednotami.
Septembra 2017 je Sanders predstavil zakon o nacionalnem zdravstvenem varstvu v ZDA, ki bi vzpostavil sistem zdravstvenega varstva z enim plačnikom, ki bi ga plačevala vlada Združenih držav Amerike. Načrt, znan tudi kot "Medicare For All", je septembra 2018 podprl nekdanji predsednik Barack Obama.
12. oktobra 2017 je bil Sanders napovedan kot glavni govornik na konvenciji o pravicah žensk v Detroitu v Michiganu. Vendar je teden dni pozneje Sanders odpovedal nastop na konvenciji, da bi lahko odpotoval v Portoriko in pomagal pri reševanju posledic orkana Maria.
Novembra 2017, po razkritju Paradise Papers, je Sanders opozoril na "mednarodno oligarhijo" in obtožil skorumpirane milijarderje in podjetja, da se skušajo izogniti plačilu davkov, kar je označil za nepošteno.
1. januarja 2018 je Sanders na svoji drugi županski inavguraciji kot župan New Yorka zaprisegel Billa de Blasia. 20. januarja 2018 je Sanders glasoval proti kongresnemu predlogu zakona o proračunu, kar je privedlo do zaprtja zvezne vlade leta 2018, ki je trajalo dva dni in se je končalo 22. januarja. Sanders je o svojem glasovanju na Twitterju zapisal: "V času, ko je Sanders glasoval, se je v ZDA zgodila velika kriza:
Republikanci nadzorujejo predstavniški dom, senat in Belo hišo. Sprejeti morajo letni proračun in ne več enomesečnih nadaljevalnih resolucij. Potrebujemo dvostrankarsko rešitev za gospodarsko krizo, s katero se sooča srednji razred, za krizo DACA, ki jo je ustvaril Trump, in za pomoč ob naravnih nesrečah.
Sanders se je na spletu odzval na Trumpov govor o stanju v Uniji januarja 2018, v katerem je Trumpa označil za "nepoštenega" in ga kritiziral, da je z ukinitvijo programa odloženih ukrepov za prihode otrok ustvaril "grozečo krizo priseljevanja".
Marca 2018 so številni dijaki zaradi streljanja na srednji šoli Marjory Stoneman Douglas v Parklandu na Floridi zapustili svoje šole in zahtevali nadzor nad orožjem in varnost v šolah. Sanders se je pridružil protestu pred Kapitolom Združenih držav Amerike in pohvalil protestnike, da "vodijo [Združene države] v pravo smer", hkrati pa je kritiziral Nacionalno orožarsko združenje.
Sandersovo je Politico aprila 2018 skupaj s senatorji Coryjem Bookerjem, Kirsten Gillibrand, Elizabeth Warren in Kamalo Harris, ki so vsi glasovali za zavrnitev Trumpovih kandidatov za zaposlitev v administraciji, vključno z Jeffom Sessionsom, Kirstjen Nielsen, Rexom Tillersonom, Betsy DeVos in Mikom Pompeom, imenoval za del "Hell-No Caucus".
Sanders je 9. maja 2018 predlagal zakon o demokraciji na delovnem mestu (Workplace Democracy Act), ki bi povečal delavske pravice, saj bi delavcem olajšal včlanjevanje v sindikate in otežil njihovo razpustitev. Podprlo ga je več demokratskih senatorjev, med njimi Elizabeth Warren, Kirsten Gillibrand, Tammy Baldwin in Sherrod Brown.
14. avgusta 2018 je Sanders s 94 % primarnih glasov osvojil demokratsko nominacijo za senatorja. Vendar je Sanders pred primarnimi volitvami izjavil, da ne bo sprejel demokratske nominacije in bo kandidiral kot neodvisni kandidat.
Avgusta 2018 je Sanders kritiziral bogastvo ustanovitelja Amazona Jeffa Bezosa in dejstvo, da so Amazonovi zaposleni prejemali manj kot minimalno plačo in živeli v slabih razmerah, medtem ko je Bezos povečeval svoje premoženje. Septembra 2018 je Sanders predstavil predlog zakona "Stop BEZOS", ki bi se osredotočil na povečanje plač za delo za delodajalce v Amazonu in Walmartu ter močno obdavčil Bezosa in druge višje uradnike podjetja. Oktobra 2018 je Bezos napovedal, da bo podjetje vsem zaposlenim v ZDA izplačevalo minimalno plačo, pri čemer so mnogi menili, da je Sanders razlog za to.
Oktobra 2018 je Sanders predstavil predlog zakona za razbitje velikih bank, kot so JPMorganChase, Wells Fargo, Goldman Sachs in Bank of America. Predlog zakona bi zvezni vladi omogočil, da razgradi banke, ki so vredne 3 % ameriškega BDP, kar je približno enako 584 milijardam ameriških dolarjev.
Novembra 2018 je bil Sanders ponovno izvoljen v senat, saj je prejel skoraj 68 % glasov.
Septembra 2018 je The Guardian objavil dva prispevka o potrebi po progresivnem sodelovanju, da bi se zoperstavili naraščajoči grožnji globalizma in avtoritarnosti; enega je napisal Sanders, drugega pa evropski progresivec Yanis Varoufakis. Konec oktobra je Varoufakis skupaj s Sandersom napovedal, da bo 30. novembra v Vermontu skupaj s Sandersom ustanovil mednarodno organizacijo Progressives International. Gibanju se je pridružil tudi nekdanji brazilski predsedniški kandidat iz leta 2018 Fernando Haddad.
Decembra 2018 je Sanders skupaj s senatorjema Chrisom Murphyjem in Mikom Leejem podprl predlog zakona, s katerim bi na podlagi resolucije o vojnih pooblastilih iz leta 1973 prekinili ameriško podporo vojaškemu posredovanju v Jemnu, ki ga vodi Savdska Arabija. Senat ga sprva ni podprl, vendar je po umoru Džamala Hašodžija oktobra 2018 zakon dobil dvostrankarske sopredlagatelje in senat ga je 13. decembra sprejel s 56 glasovi proti 41.
Marca 2019 je Sanders skupaj s sedmimi drugimi člani kongresa, kot sta Elizabeth Warren in Alexandria Ocasio-Cortez, podpisal zavezo, ki so jo napisali veterani in njihove družine, da bodo "odgovorno" končali ameriške vojaške intervencije po svetu.
Sanders je 5. februarja 2020 glasoval za obsodbo predsednika Donalda Trumpa v procesu impeachmenta.
Avgusta 2011 je javnomnenjska raziskavaPublicPolicy Polling ugotovila, da Sandersa podpira 67 % Američanov. S tem je bil tretji najbolj priljubljen senator v državi. V anketi, ki jo je marca 2017 izvedla televizija Fox News, je bil Sanders z 61-odstotno podporo najbolj priljubljen senator ali politična osebnost v ZDA.
Anketa Harvard-Harris Poll, ki jo objavljajo vsako leto aprila, ugotavlja, da je Sanders najbolj priljubljen aktivni politik v državi. Ista anketa ugotavlja, da je Sanders najbolj priljubljen senator v državi.
Naloge v odborih
Od leta 2020[posodobitev] so Sandersove naloge v odborih naslednje:
- Odbor za proračun (redni član)
- Odbor za okolje in javna dela
- Pododbor za čisti zrak in jedrsko varnost
- Pododbor za zelena delovna mesta in novo gospodarstvo
- Pododbor za promet in infrastrukturo
- Odbor za energijo in naravne vire
- Pododbor za energijo
- Pododbor za nacionalne parke
- Pododbor za vodo in energijo
- Odbor za zdravje, izobraževanje, delo in pokojnine
- Pododbor za otroke in družine
- Pododbor za osnovno zdravstvo in staranje, (redni član)
- Odbor za veteranske zadeve (nekdanji predsednik)