1996年，奥巴马从芝加哥第十三区南部的海德公园区被选入伊利诺伊州议会。2000年，他挑战已担任了4年的联邦众议员的波比·拉什（前黑豹党成员和社区活动家）竞选联邦众议员一席。他的参选遭到拉什的指责，认为他在第一选区的时间不长，无法看到真实的情况。选举结果为拉什获得61%的选票，他以30%的选票最终失败。
　　竞选联邦议员失败后，奥巴马专注于自己的州参议员工作，编撰了要求对可能判死刑罪犯的审问必须录像的法律。2002年，他竞选连任伊利诺伊州参议员，未遇对手。2003年1月，当民主党重新取得议会的控制权，他被提名为州卫生与公众服务委员会主席。在他的立法提案中，他帮助编撰了《工作所得抵税法》，为低收入家庭提供援助，还致力于为一些无法承担健康保险的居民起草相关立法项目，更协助通过了增加对艾滋病预防和病人照料的项目预算。
　　纵观奥巴马的伊利诺伊州参议员生涯，政治评论员注意到他在与民主党人和共和党人工作时不仅都很有效率，且能团结一致。后来为联邦参议员竞选时，尽管他曾支持一些警察工会所反对的议案，他还是获得了伊利诺伊州警察同业会的支持，且赞赏他“多年对枪支控制的支持，和愿意商谈与妥协的态度”。