O 18 de setembro de 2020, Müller marcou o seu primeiro gol da tempada, e proporcionou unha asistencia, nunha vitoria por 8 a 0 sobre o Schalke 04. Máis tarde logrou gañar a Supercopa da UEFA.
e DFL-Supercup para ser o seu 27o trofeo da súa carreira no club; polo tanto, converteuse no xogador máis condecorado da historia alemá, batendo o récord anterior de 26 trofeos gañados polo seu ex compañeiro de equipo do Bayern Bastian Schweinsteiger. O 11 de febreiro de 2021, deu positivo por COVID-19 e entrou en corentena; polo tanto, non puido xogar na final da Copa Mundial de Clubes da FIFA 2020.