המיני אלבום הראשון של ביבר "My World" יצא ב-17 בנובמבר 2009. האלבום כולל את השירים "One Time", "One Less Lonely ", "Love Me", ו"Favorite Girl", שהגיעו ל-15 הגבוהים במצעד הבילבורד הקנדי ו-40 הלהיטים הגדולים של הבילבורד הוט 100‏.^[9] בחלק משירי האלבום מלווה את ביבר הזמר אשר בקולות הרקע. לאחר יציאת האלבום יצא ביבר לסיבוב הופעות לקידומו. הסינגל הראשון "One Time"‏^[10] הגיע למקום ה-12 ב-Canadian Hot 100 במהלך שבועו הראשון ביולי 2009,^[6] ולמקום העשרים במצעד מאה השירים של בילבורד. ב-26 בספטמבר 2009, "One Time" הגיע למעמד פלטינה בקנדה.^[11] שלושה שירים מהאלבום, "One Less Lonely Girl", "Love Me", ו"Favorite Girl" יצאו ב-iTunes בלבד, והגיעו גם הם ב-40 הגדולים של ארצות הברית וב-15 הפותחים של קנדה. האלבום קיבל ביקורות טובות מהמבקרים, וכבר בשבוע הראשון ליציאתו הגיע למקום השישי במצעד האלבומים של הבילבורד 200,^[12] לאחר שמכר 137,000 עותקים בשבוע הראשון.^[13] ביבר גם הפך לאמן היחידי בהיסטוריה שכל שירי אלבומו היו במצעד הבילבורד. האלבום הושק במקום הראשון במצעד האלבומים הקנדי, והגיע למעמד אלבום זהב בשבוע.^[14][15] תוך פחות מחודש מתאריך יציאת האלבום הוא הגיע למעמד אלבום פלטינה בקנדה, ותוך פחות מחודשיים לאחר מכן, האלבום הגיע למעמד פלטינה גם בארצות הברית, לאחר שמכר יותר ממיליון עותקים.^[16][17] בממלכה המאוחדת הגיע האלבום למעמד אלבום כסף .^[18]

ביבר דורג ככוכב הלוהט ביותר של שנת 2009 על ידי מגזין J-14‏,^[19] האמן החדש הטוב ביותר על ידי MuchMusic‏,^[20] ודורג על ידי Celebuzz כאחד מכוכבי ה-YouTube הגדולים של העשור.^[21]

ב-2010 ביבר הוציא לאור את האלבום השני שלו "My World 2.0", מעין המשך לאלבומו הראשון. ארבעה משירי האלבום יצאו כסינגלים, "Baby" שבו השתתף הראפר לודקריס, "Somebody to Love", ‏"U Smile" ו-"Never Let You Go". הקליפ שנעשה ל-"Baby" זכה למספר הצפיות הגבוה ביותר ביוטיוב ( כ-490 מיליון צפיות)‏‏^[22], "Eenie Meanie" - בו הוא שר יחד עם שון קינגסטון, ו"Never Let You Go".