In der &lt;a href="Biathlon-Weltcup%202019/20"&gt;Saison 2019/20&lt;/a&gt; platzierte sich Vittozzi auf dem zehnten Rang des erneut von Dorothea Wierer gewonnenen Gesamtweltcups. Insbesondere in der ersten Saisonhälfte blieben ihre Leistungen dabei deutlich hinter denen des Vorwinters zurück, über die Saison gesehen sank ihre Trefferquote im Schießen um acht Prozentpunkte auf 80 %. Ihr erstes Einzel-Podiumsergebnis des Winters erreichte sie im Januar 2020 als Zweite des Massenstarts auf der Pokljuka. Zum Saisonfinale folgte ein dritter Rang in der Verfolgung von Kontiolahti. Erfolge feierte Vittozzi erneut mit der Mixed-Staffel, die in der gleichen Besetzung wie in den vorherigen Wintern den Weltcupauftakt in Östersund für sich entschied und bei den Heim-Weltmeisterschaften 2020 in Antholz die Silbermedaille hinter Norwegen gewann. In der Frauenstaffel liefen Vittozzi und Wierer an den ersten Positionen laufend einen Vorsprung von einer Minute heraus, das Team fiel durch mehrere Strafrunden von Federica Sanfilippo und Michela Carrara aber letztlich auf Rang zehn zurück.