Nel 1938, Bayer emigrò negli Stati Uniti e visse a New York. Nello stesso anno, ha progettato la mostra Bauhaus 1919-1928 a New York. 30 anni dopo, la mostra 50 Jahre Bauhaus (50 anni di Bauhaus) a Stoccarda fu anch’essa allestita secondo il suo progetto. Negli Stati Uniti fu attivo soprattutto come pittore, grafico pubblicitario e designer di mostre e lavorò per molte aziende e istituzioni. Nel 1942 Bayer progettò la mostra di propaganda americana Road to Victory al Museum of Modern Art di New York. Nel 1945, Irene Bayer divorziò da lui. A partire dal 1946, Bayer lavorò come consulente di design al Centro Culturale di Aspen. Divenne poi direttore del dipartimento di design alla Container Corporation of America nel 1956. Tra il 1958 e il 1961, fu membro del consiglio artistico dell’ufficio informazioni degli Stati Uniti. Ha anche iniziato a lavorare come consulente creativo per alcune importanti agenzie pubblicitarie e grandi magazzini nel 1965.

La sua opera è molto varia e spazia dalla grafica e dalla pittura all’architettura del paesaggio. Tra le sue opere più importanti ricordiamo il fotomontaggio Selbstporträt (Autoritratto) del 1932, la pubblicità per Adrianol Emulsion del 1935, la serie Mountains and Convolutions realizzata tra il 1944 e il 1953 e il Marble Garden del 1955.