Tuberville stilte til valg under Senatorvalget i Alabama i 2020. Han vant nominasjonen for Republikanerne over tidligere senator og Attorney General Jeff Sessions og slo demokraten Doug Jones i valget med over 20 prosentpoeng. Tuberville allierte seg med President Donald Trump både under valget og i etterkant; ikke lenge etter at han ble innsatt slo han seg sammen med en gruppe republikanske senatorer som forsøkte å velte valgresultatet i 2020 hvor Joe Biden vant over Trump.