Stoltenberg har träffat både Biden och USA:s nationella säkerhetsrådgivare Jake Sullivan under ett besök i Vita huset.
Mötet sker inför att representanter från Sverige, Finland och Turkiet träffas i Bryssel nästa vecka för att diskutera Turkiets motstånd mot de nordiska ländernas Natoansökningar.
Natochefen meddelade på en pressträff efter samtalen med Biden och Sullivan att han är övertygad om att man kommer att bli överens med Turkiet. Stoltenberg betonade samtidigt Turkiets stora betydelse för Nato, skriver AP.
– Turkiet är en viktig allierad. Turkiet bidrar till vår säkerhet på många sätt, sade han och framhöll Turkiets roll i kampen mot terroristerna i Islamiska staten.
Finlands statsminister Sanna Marin är också på plats i USA. Och Danmarks utrikesminister Jeppe Kofod är också där, för att diskutera Nato.
Kofod träffar USA:s utrikesminister Antony Blinken, meddelar det danska utrikesdepartementet. De kommer att tala om Sverige och Finlands Nato-ansökningar, samt om Ukrainakriget.
"Vi ska slå vakt om Sverige och Finland, som med historiska beslut om att ansöka om Nato-medlemskap vittnar om att väst står samlat och att den transatlantiska alliansen står stark", säger Kofod i ett pressmeddelande enligt nyhetsbyrån Ritzau.
Marin åkte till USA i onsdags. Bland annat ska hon delta i ett konfidentiellt möte med andra makthavare inom den så kallade Bilderberg-gruppen, vilket nyhetsbyrån STT har rapporterat. För närvarande har inga andra möten planerats, säger en diplomatkälla till Yle.