Nach einem weiteren fünften Platz in der Toskana übertraf er seine bis dahin besten Saisonresultate beim Großen Preis von Russland ebenso wie beim Großen Preis der Eifel jeweils mit dem vierten Platz. Auch beim Großen Preis von Portugal mit dem siebten sowie dem folgenden Großen Preis der Emilia-Romagna mit dem sechsten Platz erreichte er die Punkteränge. Bei letzterem Rennen verpasste er einen Platz auf den Podest durch einen Strategiefehler seines Teams.&lt;ref name="MT 11/2020"&gt;&lt;/ref&gt; Beim Großen Preis der Türkei gelang ihm mit dem zweiten Platz hinter Lewis Hamilton erstmals seit dem Großen Preis von Aserbaidschan 2018 wieder eine Podiumsplatzierung und erstmals seit dem Großen Preis von Italien 2012 wieder ein zweiter Platz. Nachdem sich Pérez bis dahin bei jedem Rennen, an dem er in dieser Saison teilgenommen hatte, in den Punkterängen hatte klassifizieren können, lag er beim Großen Preis von Bahrain als Dritter auf Kurs zu einem weiteren Podestplatz, musste aber in der viertletzten Runde des Rennens aufgrund eines Defekts an seinem Fahrzeug, der durch ein elektronisches Problem an der MGU-K-Einheit entstanden war, aufgeben und wurde als 18. gewertet.