北京市第二十中学是由北京市海淀区教委主管的全日制公立完全中学；2004年学校被评为北京市示范性普通高中。学校始建于1951年，初名“清河中学班”；1952年被北京市教育局正式命名为北京市第二十中学；1958年学校成为完全中学；2005年与原清河三中合并，成立北京市第二十中学分校。学校三址，共占地160余亩，包括小营、新都和永泰校区，其中小营校区为完全中学，新都校区为初中校，永泰校区为九年一贯制学校。学校小营校区建有两栋教学楼（初、高中），四栋专业楼，实验楼、艺术楼、图书楼和综合实践楼，两栋学生宿舍楼，两个食堂。学校内有塑胶操场、语音教室、计算机教室、多功能教室和物理、化学、生物实验室，每间教室都配有多媒体讲台，建有完善的校园网和全覆盖无线网络。学校是全国青少年科普创新示范学校、素质教育楷模学校、首都文明单位、北京市中小学艺术教育特色学校。
截止2020年，学校教师全部是大学本科以上学历，其中研究生和研究生课程班结业的92人，占任课教师的62%，其中北京市特级教师8人、北京市学科带头人1人、北京市骨干教师10人、海淀区学科带头人27人、海淀区骨干教师34人、海淀区班主任带头人4人、其他学科带头人和骨干3人。
校徽由上方学校简称、下方校训与尊师楼剪影造型构成。
校训
勤奋、求实、向上
校歌
校歌《青春年华》
作词：阎肃 作曲：孟庆云
我们在这里相聚，我们从这里出发。
我们同心携手，走过青春年华。
朝阳听书声琴韵，晚霞畅意气风发，
我们追求卓越，育得满园桃李花。
勤奋求实向上，是我坚定信念，
自尊自爱自强，是我人生步伐，
我是你的骄傲，你是我的光荣。
二十中，你永远永远是我的家！
永远是我的家！
1951年，“清河中学班”建立，共有三个教学班，校址位于清河镇街北头酒作坊内。
1952年，校址迁址北京市海淀区小营西路11号。同年被北京市教育局正式命名为“北京市第二十中学”。
1958年，学校扩建，组建高中，成为完全中学。
1983年，学校与51109部队开展共建。
1985年，学校修建“军民友谊亭”。
1990年，学校与北京儿童福利院签订共建协议。
1992年，学校建成实验教学楼，楼高四层，面积3522平方米，砖混结构。
1996年，学校建成艺术教学楼，面积2336.4平方米。
1999年，学校建成图书馆，面积1476平方米。
2005年，学校与原清河三中合并，并成立北京市第二十中学分校。
