Menurut sejarahnya SMA Negeri 20 Bandung merupakan peralihan dari SMA Proyek Perintis Sekolah Pembangunan (PPSP) IKIP Bandung. itu adalah Peraturan Pemerintah Nomor 5 tahun 1986, yang menyatakan bahwa Yang menjadi dasar peralihan Perguruan Tinggi tidak diperbolehkan membawahi atau mengelola Persekolahan. Merujuk pada peraturan tersebut, maka pada tanggal 5 Juni Tahun 1986 SMA PPSP diserah terimakan oleh IKIP Bandung kepada Kantor Wilayah Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Provinsi Jawa Barat. Sejak serah terima itulah SMA PPSP IKIP Bandung menjadi SMA Negeri 20 Bandung. Jadi secara resmi SMA Negeri 20 Bandung berdiri pada tanggal 5 Juni 1986.
Berdasarkan Surat Keputusan Kepala Kantor Wilayah Depdikbud Propinsi Jawa Barat Nomor : 663/I02/R/87 Tahun 1987, SMA Negeri 20 Bandung secara resmi menempati Gedung yang sebelumnya digunakan oleh SPG Negeri 2 Bandung yang berlokasi di Jalan Citarum Nomor 23 Bandung.
Sejak berdiri 5 Juni 1986 secara perlahan tapi pasti SMA Negeri 20 Bandung terus tumbuh dan berkembang, baik secara kuantitatif maupun kualitatif. Secara kuantitatif jumlah siswa terus bertambah seiring dengan meningkatnya animo dan kepercayaan masyarakat, jumlah guru dan tata laksana bertambah, sarana prasarana pendukung pendidikan terus menerus di tingkatkan. Secara kualitas input siswa semakin bagus, prestasi akademik dan non akademik siswa menunjukkan peningkatan yang signifikan, kualitas pelayanan edukatif dari guru dan kualitas pelayan administratif dari Tata laksana berjalan baik dan lancar.
Gedung utama sekolah ini dibangun pada tahun 1930 di atas tanah seluas 6.205,1 m2 dengan luas bangunan waktu itu 1.536,1 m2, oleh karena itu termasuk Gedung Cagar Budaya asset Negara dan Bangsa Indonesia yang perlu dilestarikan dan dipelihara dengan baik. Fungsi bangunan dari semula hingga sekarang tetap sebagai sekolah dengan pemilik dan pengelolanya Dinas Provinsi Jawa Barat yang kondisi bangunannya terawat baik.
Bangunan ini penting untuk dilestarikan karena:
- Merupakan bangunan hasil karya arsitek yang sampai sekarang belum diketahui.
- Sebagai bangunan bernilai sejarah kota, karena bangunan ini dapat meningkatkan kulaitas lingkungan kota Bandung pada masa perjalanan sejarah pembangunan “sarana pendidikan bersejarah”.
- Merupakan bangunan yang mewakili gaya arsitektur modern fungsional dengan elemen art deco.
- Merupakan bangunan yang penting dalam lingkungan karena sebagai elemen bangunan penting dalam suatu kawasan dilihat dari segi visual.
- Memiliki bentuk bangunan yang langka dan unik.
- Bangunan terletak dalam kawasan dilindungi karena berada di kawasan Perumahan Utara dan Tenggara bersejarah.
- Bangunan ini penting untuk ilmu pengetahuan karena merupakan objek penelitian dan sumber inspirasi bagi ilmu arsitektur, struktur dan desain.
Pada tanggal 2 Juni 1987 gedung ini dijadikan tempat belajar siswa SMA 20 Bandung yang sebelumnya digunakan oleh SPG Negeri 2 Bandung sesuai dengan Surat Keputusan Kakanwil Depdikbud Propisnsi Jawa Barat No.663/IO/R/87, dan kepala Sekolah dijabat Drs. R. Mulyadi.
Pejabat yang pernah menduduki jabatan Kepala Sekolah di SMA Negeri 20 Bandung adalah:
- Drs. R. Mulyadi (Juli 1986 – Juli 1988)
- Drs. H.A.Djamhur (Juli 1988 – Maret 1991)
- Dra. Noerbaeny Rachim (Maret 1991 – Desember 1994)
- Drs. Edi Prayitno (Desember 1993 – April 1994) (menjabat sementara)
- Drs. Moch. Wasid, S.H (April 1994 – Desember 1996)
- Drs. H. Supyan Nuryahya (Desember 1996 – April 1997) (menjabat sementara)
- Drs. H. Ahmad Maufur (April 1997 – September 1997) (hanya sebentar karena wafat)
- Drs. H. Supyan Nuryahya (September 1997 – Januari 1998)
- Drs. H. Musadirja (Januari 1998 – Agustus 2000)
- Dra. Hj. Nunu Nuraesih M.M.Pd (Agustus 2000- September 2005)
- Drs. Ajat Sudrajat (September 2005 – Mei 2006) (menjabat sementara)
- Drs. Toni Sutisna, M.Pd (Mei 2006 – Juni 2010)
- Drs. Jumdiat Marzuki, M.M (Juni 2010 – Maret 2012)
- Drs. Asep Turniawan, MM. (Maret 2012 – juni 2015)
- Dr.Hj.Yeni Gantini,M.Pd. ( Juni 2015 – 2018 )
- Dra. Hj. Heniyati, M.M.Pd (2018 – sekarang)