Le déplacement du président américain de 80 ans intervient à un moment clé dans le jeu des alliances sur fond de guerre en Ukraine et alors que la Chine accroît son influence et conteste de plus en plus la superpuissance américaine.
M. Biden devait quitter la Maison Blanche en fin de journée vers 20H45 GMT, pour la base américaine de Ramstein, en Allemagne, avant de rejoindre New Delhi vendredi.
La présidence américaine a précisé qu'il avait subi jeudi un nouveau test au Covid-19 qui s'est révélé négatif, comme les jours précédents. La Première dame Jill Biden a contracté la maladie lundi avec des symptômes légers.
A New Delhi, le président américain occupera le devant de la scène du G20 samedi et dimanche, en l'absence des leaders chinois Xi Jinping et russe Vladimir Poutine.
Il entend profiter du sommet, sous la présidence du Premier ministre indien Narendra Modi, pour faire la démonstration que le bloc, malgré ses divisions, n'en reste pas moins le principal forum de coopération économique mondiale.
Une manière aussi d'envoyer un message à Pékin et aux alliances rivales montantes dont celle des Brics (Brésil, Russie, Inde, Chine, Afrique du Sud).
La semaine dernière, Joe Biden s'était déclaré "déçu" que le président Xi, représenté à New Delhi par le Premier ministre Li Qiang, fasse l'impasse sur le sommet.
Le président américain discutera "d'une série d'efforts conjoints pour s'attaquer aux problèmes mondiaux", notamment le changement climatique, et "l'atténuation des conséquences économiques et sociales de la guerre menée par la Russie en Ukraine", qui affecte les pays les plus pauvres, a indiqué mardi le conseiller à la sécurité nationale Jake Sullivan.
"Il est déterminé à faire en sorte de travailler avec les partenaires des marchés émergents afin de réaliser ensemble des grandes choses. C'est ce que le monde constatera à Delhi ce week-end", a ajouté le conseiller.
Joe Biden va aussi plaider pour muscler les capacités de financement du Fonds monétaire international et de la Banque mondiale.
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A son programme dès son arrivée vendredi à New Delhi, une rencontre bilatérale avec le Premier ministre indien, qu'il avait reçu en grande pompe en juin à la Maison Blanche.
Les Etats-Unis resserrent leurs liens avec l'Inde pour tenir tête à la Chine, New Delhi cherchant de son côté à asseoir un rôle international de premier plan.
Et ce malgré leurs différends sur la Russie - l'Inde n'a pas adhéré aux sanctions contre Moscou après l'invasion de l'Ukraine - ou le respect des droits humains.
"Si les Etats-Unis commençaient à mettre en avant la question des droits et de la démocratie, cela risquerait de mettre en péril une relation bien trop importante pour que les Etats-Unis la perdent", estime Michael Kugelman, expert de l'Asie du Sud au Wilson Center à Washington.
Joe Biden doit, par ailleurs, se rendre au Vietnam dimanche pour rencontrer le chef du parti communiste au pouvoir dans ce pays, Nguyen Phu Trong, ainsi que d'autres dirigeants, dans l'optique là aussi de contrer l'influence de la Chine dans la région.
Les relations entre les Etats-Unis et le Vietnam se sont renforcées ces dernières années, y compris dans le domaine militaire et économique, les deux pays s'étant largement réconciliés malgré les stigmates de la guerre.
Cette visite du président américain s'inscrit dans une offensive diplomatique tous azimuts à destination des pays asiatiques, qu'ils soient ou non des alliés traditionnels des Etats-Unis.
Joe Biden a ainsi récemment reçu les dirigeants japonais et sud-coréen lors d'un sommet inédit.