今回、同番組出演が発表されたのは、浅香唯、いきものがかり、AKB48、エレファントカシマシ、Girls、キマグレン、欅坂46、倖田來未、後藤真希、コブクロ、SUPER BEAVER、青春高校3年C組アイドル部、Chuning Candy、中島美嘉、西川くんとキリショー、乃木坂46、日向坂46、PUFFY、宮本浩次、モーニング娘。'20、矢井田瞳、RADIO FISH、ラストアイドル、LiSA （50音順）の面々。
乃木坂46を卒業する中田花奈が「おいでシャンプー」にて、最初で最後のセンターに立つほか、テレ東音楽祭ラストステージになる白石麻衣も参加決定。後藤真希とAKB48のコラボでは、「会いたかった」「フライングゲット」「ヘビーローテーション」などのヒット曲メドレーが披露される。LiSAは、今回がテレ東音楽祭初登場。TVアニメ「鬼滅の刃」オープニング曲としてヒットした「紅蓮華」を熱唱する。
『テレ東音楽祭 2020秋』（テレビ東京系）は、30日18時25分から生放送。
