Warholm satte ny bestenotering i verden på 300m hekk under «Impossible Games» på Bislett Stadion i juni med 33,78. Ny banerekord i Berlin på 47,08 på 400 meter hekk. Han deltok i Diamond League 2020, men denne sesongen ble det ikke kåret noen sammenlagtvinner. Han vant fire av Diamond League-stevnene denne sesongen.