820路开通于2001年12月，由双塔寺开往森林公园，配车21辆江淮HK6810A（8349~8364、8407~8411），后来延伸到赵庄。然后又开通了支线去往翠馨苑。
途经永祚寺路、永祚寺西街、双塔北路、朝阳街、建设南路、迎泽大街、五一路、新民中街、东辑虎营、解放路、胜利街、新建路、大同路。
设站：双塔寺、招呼站、木器厂、新郝庄、火车站、广场、五一大楼、桥头街、五一小学、山大二院、新民中街、东辑虎营、解放大楼、中心医院、大北门、胜利街、工具厂、胜利街西口、程家村、钢材市场、太钢五中、林场、森林公园、赵庄南、赵庄。

2006年10月820及支线更换成23辆恒通牌CKZ6108NB（H38831~H38849，支线为H38850~H38853），由于大同路路面破损过于严重于是将这些新车换到875及861上运行

11月换成来自801路的平挡（H38517~H38536，其中有一部分短暂跑过836）另外还有一些来自814路的平挡（H38473~H38474）。820支线配车只能确定有晋A26006、晋A26010这2辆，数量及自编号不明。

2007年增加308路8593；2010年增加812路8701、8702；2011年增加870路8496、901路8694、848路8497（支），820系列配车显著增多，于将原801路来的车全部集中在820上，零散号段车调整到支线上。

2015年1月24日更换成来自814的恒通CKZ6108NB（31107~31128、38850~38851）
2020年1月更换成中车TEG6129BEV15纯电动客车
2020年4月28日始发站迁到松庄，不再由双塔寺始发，并延长到新赵路。

对自编号有疑问请看：太原公共交通的自编号【2.0】
https://tieba.baidu.com/p/8840573866