Pour la saison 2020-2021, malgré ses 34 ans et encaisse beaucoup plus de buts qu'avant, il réalise un très bon début de saison. Il se montre surtout décisif sur la scène européenne face au Seville FC (victoire 2-1) ou il réalise 4 arrêts qui permettent au Bayern de gagne la Supercoupe de l'UEFA 2020. Il se montre décisif contre le Lokomotiv Moscou (victoire 2-1) et contre le RB Salzbourg (victoire 6-2) durant lequel, il effectue 8 arrêts. Durant le match nul contre le Werder Brême (1-1), il effectue un double arrêt qui empêche une défaite au Bayern. Le 24 novembre 2020, une semaine après avoir encaissé le plus grand nombre de but de sa carrière lors de la défaite de l’Allemagne contre l'Espagne, il réalise le plus grand nombre d’arrêts de sa carrière en un match au match retour contre le RB Salzbourg (victoire 3-1) soit 10 arrêts. Il sera d'ailleurs élu homme du match malgré la large victoire du Bayern. Lors du quart de final aller de ligue des champions face au Psg à domicile, Neuer fait une erreur d’appréciation sur une tir de Kylian Mbappe en anticipant une trajectoire croisée alors que l’attaquant parisien lui envoie une frappe sèche entre les jambes, ce qui permet au Psg de s’imposer à Munich 2 buts à 1 et de prendre une sérieuse option pour la qualification en demi finales de la compétition, Le Bayern s’impose 1 a zero lors du match retour à Paris, insuffisant pour renverser la tendance et se qualifier pour le tour suivant.