Den centralamerikanska republikens president Daniel Ortega och hans fru Rosario Murillo får bland annat inreseförbud till USA. Ekonomiska sanktioner riktas även mot flera regeringsföreträdare.
USA:s sanktioner är en reaktion på presidentvalet den 7 november, som man anser var en bluff.
Inför valet greps ett 40-tal oppositionsledare, bland dem sju presidentkandidater.
"Ortegas regering handlar odemokratiskt, auktoritärt vilket skadade valprocessen och fråntog det nicaraguanska folket dess rätt att välja ledare i fria och rättvisa val", förklarade Biden i en proklamation som åtföljde beslutet.
Även den panamerikanska organisationen OAS fördömer valprocessen i skarpa ordalag. Nicaragua svarar med att förkasta OAS stadgar, vilket i praktiken innebär att man lämnar organisationen.
Socialisten Daniel Ortega var ledande i revolutionsrörelsen FSLN (Nationella sandinistaska befrielsfronten) som störtade diktatorn Anastasio Somoza 1979. Sedan dess har Ortega varit president i två omgångar, och nu suttit oavbrutet vid makten sedan 2007. Han fick 75 procent av rösterna i presidentvalet.