1800年杰斐逊当选为美国第3届总统。1804年再度当选。在两届总统任内废除了前届亚当斯政府所颁布的《归化法》、《客籍法》、《敌对外侨法》和《镇压叛乱法》,保障了人民的基本权利。积极推行向西扩展的政策。于1803年向法国购买了路易斯安那,使当时的美国国土约增1倍,为美国资本主义的迅速发展提供了物质基础。他废除国产税,重视发展农业,维护民族经济。 1804年颁布新《土地法》,允许人民购买面积较小的土地,扩大白种男子所享有的选举权范围。1808年宣布禁止奴隶贸易。但他对黑人和印第安人仍实行迫害政策。1809年退居蒙蒂塞洛私邸。晚年致力于研究建筑工程、哲学、古生物学和自然科学。还制定出一套大、中、小三级教育制度。1812~1825年,亲自筹划并建成弗吉尼亚大学。1826年7月4日逝世。
晚年的时候,杰斐逊总结了他一生的三大功绩,弗州的宗教自由法案、《独立宣言》和弗吉尼亚大学。