Tarjei Bø effectue une saison 2019-2020 remarquable de régularité, sortant seulement quatre fois du top 10 en 21 courses individuelles, ce qui lui permet de terminer à la place du classement général remporté par son frère Johannes Thingnes et d'obtenir son meilleur classement final depuis le gros globe remporté en 2011. Il signe notamment quatre podiums individuels en terminant des sprints d'Östersund et du Grand-Bornand, et de la mass-start du Grand-Bornand et du sprint de Nove Mesto. Aux Championnats du monde 2020 à Antholz, il manque de peut la médaille individuelle en finissant au pied du podium sur le sprint et le mass-start (), et en se classant de la poursuite et de l'individuel. il a en revanche plus de succès sur le plan collectif puisqu'il décroche la médaille d'or en relais mixte et la médaille d'argent en relais masculin.