国道20号（日语：国道20号／こくどう20ごう）是连结日本东京都中央区与长野县盐尻市的一般国道。
国道20号的起点至长野县诹访郡下诹访町诹访大社下社秋宫附近相当于江户幕府整备的甲州街道，接着至终点为止则相当于中山道。全线大部分区间与中央自动车道及长野自动车道（长野县冈谷市 - 塩尻市）并行。
实际长度是以国道1号交点的皇居前樱田门交差点为起点，但法律上的起点为东京日本桥。
现在正在建设东京都日野市川边堀之内（坂下交差点）至八王子市北野町（北野町交差点）的日野绕道（日语：日野バイパス）延伸段及北野町交差点至首都圈中央连络自动车道（圈央道）高尾山交流道的八王子南绕道（日语：八王子南バイパス）。
国道20号是继承江户时代甲州街道的路线。
1885年（明治18年）日本内务省告示第6号的“国道表”中，东京～甲府间为国道16号“东京至山梨县路线”，下诹访～盐尻间为继承中山道的国道7号“东京至神户港路线”的一部分。
1920年（大正9年）时施行的旧道路法经过路线认定，旧16号成为国道8号“东京市至山梨县厅所在地路线”，旧7号成为国道14号“东京市至京都府厅所在地路线”。昭和4年，8号的经过地加入南都留郡河口村（现 富士河口湖町），大月～甲府间绕开笹子峠（日语：笹子峠），原先通过笹子峠的路线成为现在的139号、137号。
1934年（昭和9年），国道8号被延长为“东京市至京都府厅所在地路线（甲）”，下诹访部分与国道14号路线共线。
1952年12月4日，基于新道路法的路线指定，东京都中央区～长野县东筑摩郡盐尻町（现 塩尻市））为一级国道20号，大月 - 甲府间再次通过笹子峠，成为今日的路线。1965年4月1日，道路法改正时取消一级、二级之别，成为一般国道20号。
2007年（平成19年）4月1日日野绕道全通以前，国立交流道交差点直行至日野桥交差点左转，经日野桥（日语：日野橋）、中央本线日野站前至高仓町西交差点为止的道路（甲州街道）属国道20号，2007年4月1日移交给东京都管理，成为东京都道256号八王子国立线（日语：東京都道256号八王子国立線）（通称甲州街道）。
诹访地域茅野市至诹访市以及下诹访町至冈谷市的直线道路是在明治天皇全国巡幸时所建设。
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