Il 19 agosto 2020, Koeman è stato annunciato come nuovo allenatore del Barcellona, con un contratto di due anni fino al 30 giugno 2022. Ha preso il posto dopo che Quique Setién era stato licenziato dalla carica a seguito di una disastrosa sconfitta per 8 a 2 contro il Bayern Monaco nei quarti di finale della UEFA Champions League 2019-2020. Nella sua prima partita competitiva in carica, il Barcellona ha battuto il Villarreal 4 a 0 al Camp Nou in La Liga.
- No, no. Il 17 ottobre, Koeman subì la sua prima sconfitta come allenatore del Barcellona dopo una sconfitta da 1 a 0 contro il Getafe. Il 24 ottobre, ha perso il primo "El Clásico" della stagione contro il Real Madrid con un punteggio di 3 a 1. Questa sconfitta è stata seguita da un pareggio di 1 a 1 contro l'Alavés, che ha portato il Barcellona a eguagliare il loro peggior risultato dopo le prime sei partite in La Liga (8 punti, come pochi come nella stagione 2002-03).