Las sedes de fútbol de Madrid 2020 —Barcelona, Zaragoza, Valladolid, Córdoba, Málaga y Valencia— estarán unidas por AVE con la capital, lo que es una de las grandes novedades de la candidatura que se presenta en Quebec (Canadá) con la aspiración de conseguir la mejor nota de corte ante las otras rivales, Doha, Estambul, Bakú y Tokio.

Zaragoza y Valladolid se convierten así en sedes de Madrid 2020 sustituyendo a Mérida y Palma, que sí aparecían en la candidatura de 2016, con el fin de que todas estén conectadas con la capital de España a través del AVE.

Los nuevos deportes olímpicos ya para los Juegos de 2016, como el golf y el rugby 7, también contarían con sede en la capital dentro de la apuesta madrileña, y se disputarían en el Club de Campo y Valdebebas, respectivamente.

Otras de las sedes previstas son ya unos 'clásicos'. Es el caso de de Coslada, que repite como subsede de voleibol, como ya lo hizo en los intentos de 2012 y 2016, mientras que Getafe vuelve a aparecer para albergar el canal de remo y piragüismo.