Russell terus membalap untuk Williams pada tahun 2020, bermitra dengan mantan pesaing dan runner-up Formula 2 2019 Nicholas Latifi. Dia mundur dari balapan pembuka di Austria karena kehilangan tekanan bahan bakar. Untuk Grand Prix Steiermark, Russell memulai balapan di urutan ke-12 setelah kualifikasi basah, mengalahkan posisi kualifikasi terbaiknya sebelumnya di urutan ke-14. Perjalanan awal ke kerikil secara efektif mengakhiri peluang Russell pada poin, dan dia finis di urutan ke-16 dengan kedua pembalap Williams berjuang untuk kecepatan balapan.