Тухель начал свой второй сезон в «ПСЖ» с завоевания Суперкубка Франции 3 августа 2019 года, победив «Ренн» со счетом 2:1. Он также выиграл первый матч сезона в лиге, победив дома «Ним» со счётом 3:0. Однако во второй игре чемпионата «ПСЖ» проиграл «Ренну» со счётом 2:1. В первой игре клуба в Лиге чемпионов того сезона немец получил похвалу за тактическую установку, когда «ПСЖ обыграл дома 13-кратных победителей «Реал Мадрид» со счётом 3:0; победа была одержана без ключевых игроков основной команды Неймара, Эдинсона Кавани и Килиана Мбаппе. Позже он привёл команду к квалификации в стадию плей-офф с двумя матчами в запасе после победы над бельгийским клубом «Брюгге» со счётом 1:0. Чуть менее трёх недель спустя Тухель вывел команду на первое место в своей группе, сыграв вничью с мадридским «Реалом» (2:2). Затем клуб начал 19-матчевую беспроигрышную серию во всех соревнованиях, одержав ряд побед с крупным счетом; в январе «ПСЖ» забил шесть голов в ворота «Линас-Монлери» и «Сент-Этьена» во внутренних кубковых соревнованиях, а в чемпионате — пять в ворота «Монпелье». Примечательно, что последняя игра вызвала споры, поскольку тренер был замечен в конфликтном разговоре с Мбаппе после его замены.