Visiten började med en kort hälsning, som fångades på film av saudisk television när Biden klev ur sin limousine. Senare under fredagskvällen var en formell middag inbokad för de två ledarna. Biden hade lovat att då ta upp frågor om mänskliga rättigheter med kronprinsen.
På ett möte med pressen efteråt sade Biden sig varit "glasklar" vad gäller mordet på journalisten Jamal Khashoggi och varnat Mohammed bin Salman för framtida attacker mot kritiker.
Besöket har varit kontroversiellt. Underrättelsetjänster i USA har bedömt att prinsen gav grönt ljus för mordet på Khashoggi 2018.
"Blodet från MBS (Mohammed bin Salmans) nästa offer finns på dina händer", skrev Khashoggis fästmö Hatice Cengiz på Twitter.
Men bland annat stigande bränslepriser har tvingat Biden att motvilligt omvärdera sitt tidigare avståndstagande från det oljerika kungadömet.
Träffade Abbas
Före mötet i Saudiarabien träffade Biden under fredagen den palestinske presidenten Mahmud Abbas i Betlehem, i ockuperade Västbanken.
Biden lovade medkänsla och ekonomisk hjälp till palestinierna, men konstaterade att det finns föga hopp om några större diplomatiska genombrott. Han kommer dock inte att överge fredsprocessen, lovade han, trots att en tvåstatslösning känns långt borta.
– Även om marken inte är krattad just nu för att återuppta fredsförhandlingarna, ger USA och min regering inte upp försöken att få palestinierna och israelerna, båda sidor, att komma närmare varandra, sade Biden under ett framträdande tillsammans med Abbas.
Biden tillkännagav en större donation, över 300 miljoner dollar, varav merparten till FN:s organ för palestinska flyktingar, UNRWA.
USA:s stöd till UNRWA drogs tillbaka under tidigare president Donald Trumps styre.
Möttes av protester
Abbas sade att "nyckeln till fred" i regionen börjar med att "Israel upphör med ockupationen av vårt land". Han tog också upp den palestinsk-amerikanska journalisten Shireen Abu Aklehs död och krävde att de skyldiga straffas.
Bidens besök har kritiserats av många palestinier, som inte anser att Biden tillräckligt fört deras talan under samtal med Israel.
Demonstranter samlades på flera håll och längs vägarna på Västbanken hade skyltar och banderoller placerats ut med bland annat bilder på Shireen Abu Akleh, som dödades under en israelisk räd. Flera utredningar har pekat på att hon dödades av israelisk beskjutning.