Изначально гонку планировалось провести с 14 августа по 6 сентября 2020 года. В апреле 2020 года Тур де Франс был перенесен на период с 29 августа по 20 сентября, перенос был вызван пандемией COVID-19. 15 апреля международный союз велосипедистов объявил, что и Джиро д’Италия, и Вуэльта пройдут осенью, практически сразу после чемпионата мира по шоссейным гонкам 2020 года.[1] 5 мая было объявлено что Вуэльта пройдет с 20 октября по 8 ноября.[2][3][4] Впервые с 1985 года гонка не будет разделена на 21 этап; будет проходить в сокращенном формате и состоять из 18 этапов.[5]
Автоматически приглашения на гонку получили 19 команд мирового тура. Также организаторами были предоставлены 3 специальных приглашения (уайлд-кард) для UCI ProTeam.[6]
Полный маршрут гонки 2020 года был объявлен во вторник 17 декабря 2019 года в Мадриде.[7] Первые три этапа Вуэльты 2020 года должны были пройти в Нидерландах, стартуя с Утрехта.[8] Это должно было стать четвертым стартом Вуэльты за пределами Испании и вторым стартом в Нидерландах после 2009 года.[9] Принимая у себя старт Вуэльты 2020, Утрехт должен был стать первым городом, принимающим этапы всех трех гран-туров. Однако 29 апреля 2020 года организаторы объявили, что первые три этапа в Нидерландах отменяются,[10] гонка будет сокращена до 18 этапов и, за исключением отмененных этапов, будет следовать согласно заранее объявленному маршруту.[5] В результате впервые с 1961 года гонка стартовала из Страны Басков.[5]