파네타는 민주당 원로로서 늘 오바마와 긴밀한 관계를 유지해왔다. 오바마는 2009년 취임한 직후 마이클 헤이든을 대신해 CIA 국장으로 파네타를 임명했다고 발표했다. Panetta의 임명은 정보 업무 경험이 부족하여 방해를 받았습니다. 많은 회의론자들은 파네타가 정보계나 군사 지도부에 대한 경험과 관련 업무 경험이 없으며, 오바마가 이 중요한 역할을 "평신도"에게 맡기는 것은 "정치적 위험"이었다고 지적했습니다. 그러나 오바마는 그렇게 생각하지 않고 오히려 자신이 최고의 후보라고 생각한다. 실제로 파네타는 백악관 관리예산국장, 클린턴 비서실장으로 재직하면서 대통령의 일일 정보브리핑과 미군의 다양한 정보 활동을 매일 접했다. , 이에 직·간접적으로 관여하였으며, 각 주요 비밀정보 수집업무에 참여하고 비밀행동계획을 수립하는 예산 전문가 역할을 수행하였습니다. 파네타는 하원 예산위원장을 맡으면서 예산심사를 통해 정보·군사 업무도 처리했는데, 이는 이러한 작전에 대한 예산 요청을 통제했기 때문이다. 파네타는 이러한 직무의 세부사항을 이해하고 넓고 깊은 지식을 갖춘 리더가 되어야 했습니다. 상대적으로 폐쇄적이고 대통령 및 기타 부서와의 긴밀한 접촉이 부족한 정보 시스템 내에서의 승진과 비교할 때 파네타의 CIA 국장 임명은 정보 및 대테러 작업에서 다양한 부서의 조정에 도움이 됩니다.
논란 속에 취임한 파네타는 먼저 CIA에서 과감한 해고를 단행하고, 과밀한 정보기관을 효율화했다. 취임 후 빠르게 여러 나라를 방문하며 CIA 개혁 협력을 적극적으로 추진했다. 파네타는 블레어 국가정보국장과 권력 다툼을 벌이는 동안 바이든 부통령과의 좋은 관계를 통해 CIA에 더 큰 이익을 확보했고, 이는 CIA 내에서 그의 위상을 더욱 높였다.
CIA에 확고한 기반을 마련한 파네타는 표적 살해 전략을 적극적으로 추진하기 시작했다. 그는 CIA에 직접 앉아 고정지점 작전을 지휘하는 경우가 많다. 지휘본부 대형 스크린을 통해 무인기가 반환하는 영상 데이터나 군의 헬멧 카메라가 제공하는 실시간 전투 상황을 지휘관처럼 지켜보는 일도 잦다. 특수 부대는 고정 지점 정밀 공격을 원격으로 명령합니다. 5월 1일, 이 표적 공격 전략은 빈 라덴을 도피 10년 만에 서방으로 데려왔고, 파네타의 명성은 최고조에 달했습니다. 일부 언론에서는 국방부 장관 자리가 파네타에 대한 오바마의 최고의 보상이라고 논평했다. 리언 파네타는 2011년 7월 1일 공식적으로 미국 국방장관으로 취임해 CIA가 국방부를 장악한 로버트 게이츠에 이어 미국 안보 내각의 또 다른 구성원이 됐다. 파네타는 73세로 퇴임한 게이츠보다 5살 많은 미국 역사상 최고령 국방장관이 됐다.
동시에 인사 배치가 바뀌어 아프가니스탄 주둔 미군 사령관인 데이비드 퍼트레이어스가 CIA 국장을 맡는다. 라이언 크로커 전 이라크 주둔 미군 대사가 아프가니스탄 주재 미국 대사로 임명됐다.