主条目：二十國集團會議
G20財長和央行行長峰会负责筹备领导人峰会并执行其决定，其成立是为了应对2007年至2008年的金融危機，以及人们日益认识到主要新兴国家没有被充分纳入金融体系，全球经济讨论和治理的核心。此外，还举行了G20国家元首或政府首脑峰会。
2008年在華盛頓特區首次举行峰会后，G20领导人每年举行两次会议：2009年舉辦在英國倫敦和美國匹兹堡，以及2010年在加拿大多倫多和南韓首爾。[21]
自2011年法國担任G20主席国以来，峰会每年仅举行一次。2011年於法國坎城舉辦，2012年於墨西哥洛斯卡沃斯舉辦，2013年於俄羅斯圣彼得堡舉辦，2014年於澳大利亞布里斯班舉辦，2015年峰会在土耳其安塔利亞举办，2016年峰会在中國杭州举办，2017年峰会在德國漢堡举行，2018年峰会在阿根廷布宜諾斯艾利斯举行，2019年峰会在日本大阪举行，2020年峰会于沙烏地阿拉伯利雅得舉行，但由于新冠肺炎(COVID-19)影响，峰会以线上视频方式举行，2021年峰会在義大利羅馬举行，2022年峰会在印度尼西亞峇里島举行。[22]2023年峰會在印度新德里舉行。2024年峰會在巴西里約熱內盧舉行。2025年峰會在南非約翰尼斯堡舉行。
自2010年以来，G20还举行了多次部長級会议。農業部部長級会议于2011年和2012年举行；2012年和2013年举行了外交部部長会议；貿易部部長于2012年和2014年举行会议，就业部长级会议自2010年以来每年举行一次。[23]
2012年，G20成员国及其他受邀国旅游部长、代表团团长，以及世界旅行和旅游理事会、世界旅游组织等旅游领域组织的代表。旅游组织在墨西哥梅里達举行了第四次G20会议，重点讨论“旅游业作为创造就业机会的手段”。这次会议和世界旅游理事会的签证影响研究的结果是，随后于6月18日至19日在洛斯卡沃斯召开的G20领导人会议将首次认识到旅游的影响。那一年，二十国集团领导人宣言增加了以下声明：“我们认识到旅行和旅游业作为创造就业、经济增长和发展的工具的作用，并在认识到各国拥有控制外国人入境的主权权利的同时，我们将努力制定旅行便利化举措，以支持创造就业、高质量工作、减贫和全球增长。”[24]
2014年3月，澳大利亞時任外長朱莉·畢曉普在澳大利亞主办2014年布里斯班G20峰会时，提议禁止俄羅斯参加峰会，原因是俄罗斯吞併烏克蘭克里米亞。金磚國家外長隨後提醒畢曉普，“二十国集團的托管权平等属于所有成员国，任何一个成员国都不能单方面决定其性质”。
2016年，G20将其对2030年议程和可持续发展目标的承诺分为三个关键主题：促进强劲、可持续和平衡的增长；保护地球免遭退化； 进一步加强与低收入国家和发展中国家的合作。G20杭州峰会上，成员们商定了行动计划，并向成员国发布了高级别原则文件，以帮助推动议程落实。[25]
印度尼西亞于2021年12月1日至2022年11月30日担任G20主席国。在担任主席期间，印度尼西亞重点关注全球COVID-19大流行以及如何共同克服与之相关的挑战。印度尼西亞担任G20主席国期间的三个优先事项是全球卫生架构、数字化转型和可持续能源转型。
印度自2022年12月1日起担任G20主席国，2023年9月9日至10日在新德里举行。在2023年8月26日的采访中，納倫德拉·莫迪總理对印度担任轮值主席国期间二十國集團国家不断发展的议程表示乐观，转向以人为本的发展方针，与全球南方的关切相一致，包括解决气候变化、债务重组等问题 通过G20债务共同框架以及全球加密货币监管战略。G20因非洲聯盟的加入而扩大规模，这也是自1999年以来首次加入。[26][27][28][29][30]
2024年主席國巴西推出了G20社交空间，该组织将首次让民间社会参与辩论，参与峰会的讨论和政策制定并为其做出贡献。[31]
轮换制度
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为了决定某一年由哪个成员国担任G20领导人会议主席，除歐盟和非洲聯盟外，所有成员都被分配到五个不同的组中的一个，除了一个组外，所有组别都有四名成员，另一组则有四名成员。除第一组和第二组外，同一地区的国家被分在同一组。同一组内的所有国家都有资格在轮到本组时担任G20主席国。因此，G20下任主席国需要自行协商选出。每年，从12月1日至11月30日期间，都会有不同的G20成员国担任轮值主席国。这一制度自2010年南韓担任G20主席國（第五组）以来一直在实行。[32][33]
为了确保连续性，主席职位得到了由当前、上届和下届东道国组成的“三驾马车”的支持。[34]