העונה 2020/21 הייתה העונה ה-90 בהיסטוריה של ריאל ואלאדוליד והעונה השלישית ברציפות של המועדון בכדורגל הספרדי. בנוסף לליגה המקומית
, ריאל ואלאדוליד השתתפה במהדורה של העונה הזאת של קופה דל ריי. העונה כיסתה את התקופה מ-20 ביולי 2020 עד 30 ביוני 2021, עם תחילת העונה המאוחרת עקב מגיפת COVID-19 בספרד.