Mötet kom igång strax efter halv tre på tisdag morgon finsk tid.
Biden sade att länderna bör ha som mål att konkurrensen mellan dem inte “eskalerar till en konflikt”.
Xi kallade i sin tur Biden för “en gammal vän” och tillade att länderna bör eftersträva “bättre kommunikation och samarbete” och "ömsesidig respekt".
Toppmötet är det första mellan de två ledarna under Bidens presidentperiod. Xi Jinping har inte lämnat sitt hemland efter att coronapandemin bröt ut, vilket fick Vita huset att föreslå ett virtuellt möte.
Inför mötet uppgav en högre amerikansk tjänsteman att Bidens mål är att “hålla kommunikationskanalen öppen” i ett läge där relationen mellan USA och Kina är oerhört ansträngd.
Vita huset meddelade på förhand att man inte väntar sig stora genombrott i samband med mötet.
Mötet pågick i ungefär tre och en halv timme.
Listan på svåra frågor är lång
Listan på meningsskiljaktigheter mellan de två stormakterna är lång: Biden har bland annat kritiserat Kinas behandling av den uiguriska minoritetsbefolkningen, kväsandet av prodemokratiska protester i Hong Kong och Kinas påtryckningar mot Taiwan.
Kina har slagit tillbaka och anklagat USA för att lägga sig i det som landets uppfattar som interna angelägenheter.
Biden utsätts också för press på hemmaplan från sina republikanska motståndare.
Republikaner har anklagat Biden för att för att inte pressa Kina tillräckligt hårt i människorättsfrågor, för att på så sätt istället främja sin klimatpolitiska agenda.
Vita huset anser att klimatpolitiken är ett område där både USA och Kina har gemensamma intressen.
Vita Huset: Biden påtalade människorättsläget i Kina
Joe Biden framförde sin oro över människorättssituationen i Kina under mötet, enligt ett uttalande från Vita huset.
Biden ska också ha ha sagt att han tänker "skydda amerikanska industrier och arbetare" mot Kinas övertramp i handelspolitiken.
Biden och Xi diskuterade också gepolitiska utmaningar som Nordkorea, Afghanistan och Iran.
Artikeln uppdaterad klockan 8:05 med ytterligare information.