Il est drafté en 2008 à la 23e place (premier round) par les Steelers de Pittsburgh. Il a signé un contrat de cinq années pour 12,555 millions de dollars (dont 7,125 millions de dollars garantis)[1]. Second running back derrière Willie Parker, Mendenhall devient titulaire à la suite de la blessure de Parker. Il se blesse lui aussi à l'épaule au quatrième matchs de la saison.