Theo lịch trình được Nhà Trắng công bố, ông Obama đến sân bay Nội Bài đêm 22/5 và chương trình làm việc chính thức sẽ bắt đầu ở Hà Nội một ngày sau đó.
Sau nghi lễ tiếp đón chính thức, Tổng thống Obama sẽ có cuộc hội đàm song phương với Chủ tịch nước Trần Đại Quang và hai bên sẽ chủ trì cuộc họp báo sau đó.
Kế đến, Tổng thống Obama sẽ có cuộc gặp với tân Chủ tịch Quốc hội Nguyễn Thị Kim Ngân. Trưa cùng ngày, ông Obama sẽ tham dự buổi chiêu đãi trước khi có cuộc hội kiến song phương với Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc và Tổng bí thư Nguyễn Phú Trọng.
Nội dung cuộc gặp giữa Tổng thống Obama và các lãnh đạo Việt Nam tập trung vào các lĩnh vực như hợp tác kinh tế - thương mại, các vấn đề an ninh khu vực, an ninh hàng hải, ứng phó với thiên tai, giao lưu nhân dân, hợp tác giáo dục…
Ngày 24/5, ông Obama sẽ có bài phát biểu về quan hệ Việt - Mỹ ở Trung tâm Hội nghị Quốc gia, trong đó có sự tham gia của hàng trăm sinh viên.
Kế đến, ông Obama rời Hà Nội đi TP.HCM. Tại TP.HCM, ông dự kiến thăm chùa Ngọc Hoàng (đường Mai Thị Lựu, Q.1) nhằm thể hiện sự ngưỡng mộ đối với các nét văn hóa truyền thống của Việt Nam. Sau đó, ông Obama sẽ tiếp xúc với giới doanh nghiệp ở Việt Nam với trọng tâm thảo luận là Hiệp định đối tác xuyên Thái Bình Dương (TPP).
Ngày 25/5, ông Obama sẽ có cuộc gặp với các thành viên Sáng kiến thủ lĩnh trẻ Đông Nam Á (YSEALI) tại GEM Center, Q.1.
Ngay sau cuộc gặp này, ông Obama sẽ ra sân bay di chuyển đến Nhật Bản để tham dự Thượng đỉnh G7.