2020ko abuztuaren 19an, Koeman Bartzelonako entrenatzaile berria zela iragarri zen, bi urteko kontratu batekin, 2022ko ekainaren 30era arte. Quique Setién kargutik kaleratu ondoren hartu zuen agintea, Bayern Munich-en aurkako 8 eta 2ko porrotaren ondoren, 2019-20ko UEFA Champions League-ko final laurdenetan. Bere lehen lehiaketa partidan, Bartzelonak Villarreali 4 eta 0 irabazi zion La Ligako Camp Nou-n.
-Ez da izango. Urriaren 17an, Koemanek bere lehen porrota izan zuen Bartzelonako entrenatzaile gisa, Getafe-ren aurkako 1-0ko porrotaren ondoren. Urriaren 24an, denboraldiko lehen "El Clásico" galdu zuen Real Madrilen aurka 3-1ko markagailuarekin. Porrot horren ondoren, 1<unk>1 berdindu zuten Alavesen aurka, eta horren ondorioz, Bartzelonak La Ligako lehen sei partidetako emaitzarik txarrena berdindu zuen (8 puntu, 2002-03 denboraldian bezain gutxi).