Samtalen skal hovedsakelig dreie seg om konflikten rundt Ukraina og finner sted klokken 21.30 norsk tid.
Det er Putin som har bedt om samtalen, som blir den andre mellom de to presidentene på litt over tre uker. Russland har blitt anklaget for å forberede en invasjon i Ukraina etter å ha samlet rundt 100.000 soldater ved grensen mellom de to landene.
Russland hevder på sin side at soldatene er der som beskyttelse mot et påtrengende Vesten, og spesielt Nato.
Nato åpnet formelt for at Ukraina kunne bli medlem av alliansen i 2008, men siden har ingenting skjedd.
Advarer om sanksjoner
Joe Biden har i forkant av samtalen advart om tøffere sanksjoner dersom Russland gjennomfører militære intervensjoner i Ukraina.
– Biden vil presse på for å få til en diplomatisk løsning på konflikten under samtalen med sin russiske motpart, sier en høytstående tjenesteperson i Det hvite hus.
Samtidig understreker USA at de er klare til å innføre sanksjoner rettet mot russisk økonomi.
[ Nå minner situasjonen mer om forhold vi kjenner fra den kalde krigen ]
Kreml: Samtaler eneste løsningen
Kreml har foreløpig ikke svart på dette, men tidligere torsdag sa Putin at han er overbevist om at det er mulig å få til en effektiv dialog med USA.
– Vi kan gjøre framskritt og etablere en effektiv russisk-amerikansk dialog basert på gjensidig respekt og hensyn til hverandres nasjonale interesser, sa han.
Kreml-talsperson Dimitri Peskov har uttalt at Putin ser fram til samtalen.
– Vi tror at samtaler er den eneste måten å løse alle de problemene som fins i overflod mellom oss, sa Peskov.