Deras allmänna valmanifest kommer också att utfästa sig att överväga att, efter höjningen av bidraget, höja tröskeln för nationalförsäkringen till samma nivå.
Uppgången med 2000 pund till 2020 skulle vara värd 400 pund per år för skattebetalarna, sade partiet.
Labour sa att Lib Dems skulle "bli ren" om hur de skulle finansiera det.
Den brittiska personliga ersättningen - det belopp du kan tjäna i Storbritannien innan du måste betala någon skatt - har ökat under det nuvarande parlamentet från 6500 pund till dess nuvarande nivå på 10 000 pund. Från och med nästa april kommer den att stiga till 10 500 pund.
"Genom att sänka skatten i detta parlament, sänka skatten ytterligare i nästa parlament, och sedan gå vidare till National Insurance, kan vi se till att vi under loppet av ett decennium flytta balansen i skattesystemet - en generationsskifte - för att hjälpa människor i arbete," sade Lib Dem Chief Sekreterare till statskassan Danny Alexander.
Omkring 26 miljoner arbetande människor skulle åtnjuta en skattesänkning från Lib Dems föreslagna höjning av ersättningen, sade han.
Alexander tillade: "Vi vill se till att vi har ett skattesystem som belönar människor som arbetar, som belönar människor som arbetar särskilt med låg- och medelinkomst.
"Det sätter skattesänkningarna där de behövs som mest."
Oberoende organ för forskare inom offentliga utgifter Institutet för finanspolitiska studier uppskattar att en sådan förändring skulle kosta 3,5 miljarder pund.
Den beräknar att Lib Dem-förslaget skulle öka det personliga bidraget med 890 pund mer än under normala inflationsökningar, vilket i själva verket skulle vara värt 178 pund per år för en skattebetalare med basränta fram till 2020.
BBC:s politiska korrespondent Arif Ansari sade att förändringen, om den antas, i praktiken skulle innebära att vem som helst på minimilönen inte skulle betala inkomstskatt.
"Men partiet har också en annan utmaning - hur man ser till att de vinner politisk kredit från dem som har gynnats", sade han.
Cathy Jamieson, labours skuggföredragande, sade: " Ingen kommer att tro på ett ord som Lib Dems säger om skatt.
"De stödde Tories genom att ge en enorm skattesänkning till miljonärer samtidigt som de bröt sitt löfte att inte höja momsen på alla andra."
En höjning av det skattefria personliga bidraget till 2 500 pund under nästa parlament föreslås av liberaldemokraterna.