广州地铁20号线是广州地铁的远期规划路线之一。属于城市轨道交通系统。代表色暂定为品红色。全线大致呈南北-东西的倒“L”型走向，连接海珠区、天河区、黄埔区和增城区。

因该线为远期规划线路，新建路段的线位和设站仍未确定，亦未有动工和开通的时间表。

由目前消息总结可知，20号线现时为6号线二期（植物园至香雪段）的拆解线路，从现时植物园站拆解点起始，往南穿过华南植物园及长湴公园，再转入长兴路、东莞庄路行走，然后再转入天寿路，沿天河东路、猎德大道往南，下穿珠江后往西南方向直达终点广州塔站^[1]。东端则从香雪站继续延长，进入增城区新塘镇，经新塘站后并抵达广深大道上的终点坭紫站。

因20号线为6号线二期拆解线，届时现有的萝岗车厂亦将拨归20号线使用。

在2008年的《广州市轨道交通线网规划公众咨询方案》中，20号线为清流线，起自番禺清流，途经低涌、番禺客运站、钟村、市桥、沙头、广州南站、东沙、芳村，终点为滘口^[2]。然而在2010年确定的线网规划中，这条线路被取消^[3]；原规划连接新客站至琶洲的21号线^[4]改为20号线；该线别名“琶洲联络快线”，中途仅设沥滘站，计划与城际轨道交通建设统筹考虑^[5]。后来规划再次变更，该线路再被取消，线位让给广佛环线使用，编号被悬空。

2019年1月1日广东电视台的新闻报道中，透露了20号线在最新规划中变更为6号线二期（植物园至香雪段）的拆解线路^[1]。

根据广州市交通局于2021年9月底发布的《广州市交通运输“十四五”规划》，6号线二期在近期不会拆解为20号线，而是将继续向东延长4公里至刘村站^[6]，该计划已被列入广州市“十四五”规划的策划项目^[7]；而6号线拆解为20号线的计划则预计在远期进行。

而根据2022年8月2日，广州市人民政府发布的《广州市轨道交通线网规划（2018-2035年》（最新版），20号线西端终点站为岭南广场站，东端终点站为江南站，全长47.8公里^[8]。

因20号线新建路段的规划尚未稳定，具体设站方案仍未有最终定案，目前仅已知将新设以下换乘站^[1]：

• 坭紫站：换乘23号线。两线均为远期线路，预留情况未知。
• 新塘站：换乘13号线、16号线和28号线（佛穗莞城际）。13/16号线车站建设时没有作出预留，将通过新建站厅通道换乘；本线车站建设时则已预留28号线的换乘节点。
• 植树公园站：换乘23号线。两线均为远期线路，预留情况未知。
• 植物园站：换乘6号线。此站预留拆解条件，并建成双岛式月台，可供6号线及20号线实现月台平行换乘。
• 长湴公园站：换乘10号线东延段。两线均为远期线路，预留情况未知。
• 石牌桥站：换乘10号线（现3号线支线）。10号线（现3号线支线）建造时没有作出预留，换乘安排未知。
• 猎德站：换乘5号线。5号线建造时没有作出预留，换乘安排未知。
• 猎德大道站：换乘25号线。两线均为远期线路，预留情况未知。
• 广州塔站：换乘3号线及APM线，同时或可前往岭南广场站换乘12号线及28号线。

虽现时6号线二期各站均按6节编组B型列车进行土建建设，但现时各站均按6节编组L型列车进行月台布置。由于20号线仍为远期线路，现时未确定使用B型还是L型列车。