O 19 de agosto de 2020, Koeman foi anunciado como o novo mánager do Barcelona, cun contrato de dous anos ata o 30 de xuño de 2022. Tomou o cargo despois de que Quique Setién fora despedido do cargo tras unha desastrosa derrota por 8 a 2 ante o Bayern de Múnic nos cuartos de final da UEFA Champions League 2019-2020. No seu primeiro partido, o Barcelona venceu ao Villarreal por 4 a 0 no Camp Nou de La Liga.
- Non. O 17 de outubro, Koeman sufriu a súa primeira derrota como adestrador do Barcelona despois dunha derrota de 1 a 0 contra o Getafe. O 24 de outubro, perdeu o primeiro "El Clásico" da tempada contra o Real Madrid por 3-1. Esta derrota foi seguida por un empate de 1 a 1 contra o Alavés, que resultou en que o Barcelona igualara a súa peor puntuación despois dos primeiros seis partidos da Liga (8 puntos, tan poucos como na tempada 2002-03).