Москва. 20 марта Ставка отдала новую директиву, в которой приказала войскам Западного и Калининского фронтов продолжать выполнение ранее поставленной задачи: к 20 апреля выйти на рубеж Белый — Дорогобуж — Ельня — Красное (45 километров юго-западнее Смоленска) и закрепиться на нём.
Жуков, Георгий Константинович.(Западный фронт): «Переутомленным и ослабленным войскам становилось все труднее преодолевать сопротивление врага. Наши неоднократные доклады и предложения о необходимости остановиться и закрепиться на достигнутых рубежах отклонялись Ставкой. Наоборот, директивой от 20 марта 1942 года Верховный вновь потребовал энергичнее продолжать выполнение ранее поставленной задачи».
Северо-западный фронт (Курочкин, Павел Алексеевич). Для содействия наземным войскам в разгроме демянской группировки военно-воздушные силы фронта были усилены одной ударной авиационной группой Ставки. И всё же блокировать окружённую группировку с воздуха не удалось. Враг, имевший сильную истребительную и транспортную авиацию, сохранил возможность снабжать окружённые войска по воздуху. 20 марта противник контратаковал наши части в направлении Рамушево, а в первой половине апреля нанёс встречный удар из района Демянска.
Западный фронт (Жуков, Георгий Константинович). Ни одна из советских группировок во вражеском тылу не получила приказа о прорыве из окружения, так как для Жукова принять подобное решение означало окончательно отказаться от надежд захватить Вязьму.
Группа армий «Центр». 20 марта 1942 г. штаб ГА «Центр» сообщил в генштаб ОКХ, что советские войска продолжают предпринимать сильные наступательные операции. На некоторых участках соединения Красной Армии усилились в артиллерии и личном составе (в частности перед 9-м армейским корпусом).
В течение 20 марта на некоторых участках фронта наши войска вели наступательные бои против немецко-фашистских войск и нанесли им большой урон. За 20 марта уничтожено 35 самолётов противника. Наши потери — 5 самолётов.