Школа № 20 была учреждена в г. Туле в 1908 году, в 1948 году переведена в здание по адресу: проспект Ленина, 89.
С 1963 года в школе работают 10-11 классы, а с 1987 года — 8-9 классы с углубленным изучением математики.
В 1999 году средняя школа № 20 стала школой с углубленным изучением математики, с 2004 года — это МОУ — гимназия № 20, с 2011 года – МБОУ – гимназия №20, а с 15 сентября 2015 г. МБОУ Центр образования № 20 (Постановление города Тулы № 3448 от 25.06.2016)