德米特里·阿纳托利耶维奇·梅德韦杰夫的总统任期开始于2008年5月8日，为俄罗斯联邦的第三任总统。梅德韦杰夫主要的施政是旨在现代化俄罗斯经济和社会的现代化计划，其中现代化计划的一部分斯科尔科沃创新中心（英语：Skolkovo innovation center）往往被视为是梅德韦杰夫的心血结晶；梅德韦杰夫另一个重要的计划是于2009年的俄罗斯警察改革（英语：Russian police reform），该改革导致了执法机构的重命名。在外交政策方面，梅德韦杰夫比前任总统普京摆出了更温和的姿态，寻求与美国建立更紧密的关系，而新削减战略武器条约被认为是梅德韦杰夫在外交事务的主要成就；梅德韦杰夫领导下的俄罗斯介入南奥塞梯、阿布哈兹和格鲁吉亚的冲突，并在南奥塞梯战争中取得胜利。梅德韦杰夫领导下的俄罗斯经济也从2000年代的金融危机恢复过来；他提出的其他重要政策包括将国家杜马选举门槛由7%降低至5%，及签署政令免去尤里·米哈伊洛维奇·卢日科夫的莫斯科市长一职。

2008年5月7日，梅德韦杰夫在克里姆林宫宣誓作为俄罗斯联邦第三任总统，他在宣誓就职后表示相信最重要的目标将是保护公民权利和经济自由，并必须争取对法律的真正尊重，克服严重阻碍了现代化发展的法律虚无主义（英语：Legal nihilism）；于就职典礼两日后的胜利日，梅德韦杰夫在红场出席阅兵仪式，并签署了一项法令，向退伍军人提供房屋。

2008年5月8日，梅德韦杰夫实践竞选期间的承诺，任命普京为俄罗斯总理，这一任命被国家杜马以392票支持和56票反对批准；5月12日，普京提出新内阁的人选，而梅德韦杰夫批准。多数人选和普京担任总统的时代相同，而一些高调变动为将司法部长弗拉基米尔·乌斯季诺夫（英语：Vladimir Ustinov）替换为亚历山大·科诺瓦洛夫（英语：Aleksandr Konovalov），能源部长维克托·鲍里索维奇·赫里斯坚科替换为谢尔盖·什马特科（英语：Sergei Shmatko），通讯部长列昂尼德·雷曼（英语：Leonid Reiman）替换为伊戈尔·谢戈廖夫，任命维塔利·勿高（英语：Vitaliy Mutko）为新设立的体育、旅游和青年政策部部长，行政首长谢尔盖·索比亚宁替换为谢尔盖·纳雷什金，及联邦安全局首长尼古拉·帕特鲁舍夫替换为亚历山大·博尔特尼科夫。

2008年9月，俄罗斯遭受金融危机，梅德韦杰夫归因于下降的俄罗斯股市在2007年－2008年环球金融危机的影响，并指俄罗斯与这场危机几乎没有什么关系，又下令投入大量的资金稳定局势。

于2008年11月5日，梅德韦杰夫建议修改俄罗斯宪法，增加总统和国家杜马成员的任期（见2008年俄罗斯宪法修正案（英语：2008 amendments to the Constitution of Russia））；2009年3月10日，梅德韦杰夫签署总统令，改革2009至2013年之间的公务员制度，是反腐败运动的一部分，改革的主要方向包括建立一个新的系统来管理公务员队伍、引进有效的技术和人力资源业务，提高公务员的工作效率和专业性。

2009年5月8日，梅德韦杰夫提出宪法法院主席和副主席改由总统任命，而非由选举产生，他在6月2日签署上述提案。

2009年8月，梅德韦杰夫承诺打破统一俄罗斯党于俄罗斯政治制度近乎垄断的地位，指“新的民主时代已经开始”；同年10月11日，统一俄罗斯党以66%的选票在地区选举中胜出，梅德韦杰夫表示这证明了党的道德和法律权利，但有监督选举的机构指“政治竞争几乎为零”，而亲西方的反对派声称选举并不公平。

在梅德韦杰夫总统任期的第三个月，俄罗斯与格鲁吉亚的南奥塞梯战争令俄美关系紧张；8月26日，俄罗斯联邦议会通过梅德韦杰夫颁布的总统令，正式承认南奥塞梯和阿布哈兹为独立国家，被其余的八大工业国谴责；2008年8月31日，梅德韦杰夫宣布俄罗斯的外交政策（英语：Foreign relations of Russia）会围绕以下五大原则建立：

2008年11月5日，梅德韦杰夫向国会承诺在加里宁格勒州部署伊斯坎德尔导弹系统和雷达干扰设施，以对抗美国在东欧的导弹防御系统；美国总统奥巴马在9月17日宣布华盛顿将不会在捷克和波兰部署导弹防御系统后，梅德韦杰夫指会放弃部署导弹系统。

尽管俄罗斯宪法明确指总统掌握多数权力，总统梅德韦杰夫和总理普京谁掌权较大是一个备受炒作的话题。有报导指梅德韦杰夫以“您”（Вы，VY）称呼普京，而普京以非正式的“你”（ты，TY）称呼梅德韦杰夫。根据2009年9月列瓦达中心进行的一项民意调查，13%的人认为梅德韦杰夫掌权较大，32%认为普京掌权较大，48%认为两者均有掌权，7%没有回答，而梅德韦杰夫指他是国家的领导人和元首。