Здание, в котором размещается школа № 20, было построено в 1938 под военный госпиталь. Но в 1939 году, гарнизон, на территории которого располагается школа, стал увеличиваться. Вместо полка была развернута дивизия, и приехало много семей с детьми. Тогда здание госпиталя решено было передать под школу, чтобы не возить детей автобусом в среднюю школу № 24 на станции Угольная.

До мая 1954 года школа была семилетней. Ежегодно в ней было 15 классов и обучалось около 500 человек.

С сентября 1954 года школа становится средней. Первым директором средней школы был Крупенин Виктор Петрович. Около школы под его руководством был заложен сад и виноградники. Ученики нашей школы были участниками Выставки достижений народного хозяйства в городе Москве, где были представлены выращенные их руками дары сада.

В 1959 году к зданию школы был пристроен спортивный зал и подведен водопровод. Канализация и туалеты построены в 2008 году, благодаря финансовой поддержке экс главы города Новикова В.М.

С 1958 года по 1979 год директором школы была Четверикова Екатерина Кузьминична.

В феврале 1998 года средняя школа № 20 была преобразована в муниципальное учреждение среднего общего (полного) образования "Школа № 20". С 1998 года школа является юридическим лицом и самостоятельно осуществляет финансовую деятельность.

За 80 лет работы в школе сменилось 10 директоров и большое количество учителей.

С 1992 года и по настоящее время руководит коллективом школы Шайдулина Людмила Николаевна - Заслуженный учитель Российской федерации.

Школа выпустила около 3000 учеников, среди них 25 человек отмечено золотыми медалями и 56 - серебряными.

Учащиеся школы, педагогический коллектив активно участвуют во всех мероприятиях, проводимых в городе и крае. Ежегодно принимают участие в конкурсах «Учитель года», «Ученик года». Призеры Президентских игр, различных конкурсов. Выпускники школы работают во всех уголках нашей России. Среди них заслуженные врачи, доктора наук, офицеры, педагоги, социальные работники и многие другие. Специфика гарнизона говорит о том, что наши мальчики поступают в военные заведения страны и успешно их оканчивают. Получают награды в Кремле (Озимчук Алексей 2018 г., выпускник 2013 года). Казаринов Дмитрий награжден правительственной наградой за охрану государственной границы России. Заслуженный врач России Яковлев известен не только в России, но и за рубежом. Школа гордится своими выпускниками. Мы гордимся и своими замечательными родителями и спонсорами. Это благодаря им, в нашей школе комфортно, уютно и тепло.