1991年4月21日，石家庄公交开通了北站至火车站的20路联营线路，途经街道：北焦街、北马路、中华大街、中山东路、站前街、自强路返回。站位设定：石家庄北站、北焦路口、省医院、省二院、新华路口、人民商场、火车站、青年市场（上行）。单程5公里，营业时间为昼夜通宵车。
1990年，20路运营线路为：起止点石家庄北站至火车站。站位设定：石家庄北站、北焦路口、省医院、省二院、新华路口、人民商场、火车站、青年市场、人民商场（上行）。
2009年4月16日，20路调入火车站公交枢纽站运营。
2012年12月19日，根据石家庄新火车站投用，20路终点站由原火车站公交枢纽站调整为火车站西广场。起止点：北站至火车站（西广场）；途经街道：市庄路、泰华街、和平西路、中华北大街、中华南大街、新石南路。站位设定：北站、客运北站（上行）、北焦、省医院北、宁北街北口（下行）、中华和平路口、市交通运输局、新百广场北、永安路西口、保龙仓购物广场、爱尔眼科医院、居然丽家恆丰大酒店、西三教东、供电局、火车站(西广场)。

2015年11月28日，因火车站西广场关闭，20路调整。起止点：始发站火车站西广场调整为火车站东广场，终点站北站不变。调后途经街道：火车站匝道、胜利大街、桥头街、槐安路、中华南大街、中华北大街、和平西路、红军街、市庄路、泰华街、和平路返回。上行：中华大街、槐安路、元南路、普安路、胜利大街、火车站匝道。站位设定：火车站(东广场)、东三教新村、普安路西口、彭村、市人才市场、爱尔眼科医院、保龙仓购物广场、万象天成西、新百广场(北)、市交通运输局（二中）、中华和平路口、红军街南口、外贸小区、北站。

起点站首末时间 5：30—24：00

终点站首末时间 5：58—00：28

全程1元一票制，空调开放期间2元一票制，A卡、一卡通9折消费，BCD卡及各种证件有效，可使用支付宝扫码乘车。

行李物品占用一个客位面积0.125平方米或超过20公斤另购车票一张。