Чемпионкой соревнований стала Наоми Осака, обыгравшая в финальном матче Викторию Азаренко. Японская теннисистка во второй раз в карьере выиграла Открытый чемпионат США и стала обладательницей трёх титулов на турнирах серии Большого шлема. Азаренко впервые за семь лет сыграла в финале престижных соревнований в Нью-Йорке, однако не смогла с третьей попытки стать чемпионкой US Open.
Впервые с Уимблдонского турнира 2004 года в турнире Большого шлема не участвовали первый и второй номер мирового рейтинга (Эшли Барти и Симона Халеп). Из теннисисток, занимавших первые 10 мест в мирового рейтинге, турнир пропускали пятеро.
Четырёхкратная чемпионка турниров Большого шлема Ким Клейстерс впервые с 2012 года приняла участие в Открытом чемпионате США, который титулованная теннисистка выигрывала трижды. Бельгийка в первом круге уступила россиянке Екатерине Александровой.
Серена Уильямс, выиграв матч первого круга, стала рекордсменкой в истории турнира по количеству выигранных матчей в одиночном разряде (102), обойдя Крис Эверт.
Кристина Младенович в матче второго круга против россиянки Варвары Грачёвой вела 6-1 5-1, но в итоге проиграла.
Квалификационный турнир не проводился. Для определения участниц турнира был использован рейтинг по состояния на 3 августа 2020 года (он оставался без изменений с 16 марта 2020 года).