Tại giải đấu đầu tiên trong năm 2020 của cô ở Brisbane, Svitolina thua ngay ở vòng đầu tiên trước Danielle Collins. Tại Úc Mở rộng, Svitolina đánh bại Katie Boulter và Lauren Davis, trước khi thua Garbiñe Muguruza. Svitolina thất bại ở tứ kết tại Hua Hin trước Nao Hibino, vòng đầu tiên của cả Dubai trước Jennifer Brady và Doha trước Amanda Anisimova. Sau đó, cô thi đấu tại giải Monterrey Open và giành được danh hiệu, cô đánh bại Marie Bouzková trong trận chung kết.