现役车型：XMQ6127GHEV22（金龙客车·空调款）

1961年，20路汽车开通。线路为“辽宁大厦——和平广场”。

1962年7月，20路汽车终点由辽宁大厦缩短至北陵，即“北陵——和平广场”。

1965年8月1日，20路汽车终点由和平广场缩短至南一马路，即“北陵——南一马路”。线路经中山路、红旗广场、人民广场、惠工广场、北陵大街至终点。

80年代，220路拥有部分沈阳客车制造厂生产的华龙SY690型双铰接公交车（三节长龙车）。该车型当时是世界上最长的公交车，车长22.7米。

1983年9月，根据上级指示精神，为了方便群众乘车，实行电汽车统一路线编号。电车不变，市区汽车路线一律在路号前加“2”字，郊区汽车线路增加“3”字。20路汽车更改路号为220路。

90年代，220路更改线路，不再走市府广场、惠工广场。

1990年11月19日，沈阳市第一辆双层车在220路开始试运营。

1994年8月28日，220路更新部分车型。部分车型由华龙SKC6171更换为黄海DD6170。

1995年10月18日，沈阳客运集团成立。220路隶属于沈阳客运集团兴华公共汽车分公司。

1997年12月1日，220路车型由华龙SKC6171、黄海DD6170更换为安凯HFF6100SK、金陵JLY61222S双层车。

2001年，220路终点由北陵公园延长至金山小区。即“沈阳站——金山小区”。

2003年6月29日，开始220路由金陵JLY61222S和安凯HFF6100SK的双层公交车全部换成黄海DD6100S02型新车，前置汽油单机车30台。

2004年8月1日起，220路开始允许使用公交IC卡刷卡乘车。

2004年11月，220路被评为标准化文明服务线路。

2004年11月21日起，220路终点沈阳站调整至原221路终点处，即沃尔玛超市北面的民族街上（中华路北）。

2006年5月，220路隶属公司由沈阳客运集团兴华分公司改为“沈阳康福德高巴士有限公司”（西区）。

2008年7月1日-8月31日，220路开通奥运午夜公交，末车临时延长至24：00。

2010年6月4日起，205、210、220、227、231、242、245、265、800路“沈阳体育学院”车站更改站名为“省军区北门”。

2012年3月，由沈阳地铁集团控股、沈阳安运集团参股的沈阳地铁巴士公司正式成立，并接管沈阳康福德高巴士有限公司旗下的所有线路。220路的所属公司由康福德高巴士（西区）改为地铁巴士（西区）。

2012年9月，217、220、280、293、800、163路“昆山东路”车站更名为“市残联”。同时，对部分站名按坐标定位法重新命名。“中山广场”车站更名为“中山广场东”，“和平北大街”车站更名为“中山路和平大街”，“八一公园”车站更名为“八一公园东”，“宁山东路”车站更名为“北陵大街宁山路”等。

2012年12月6日，220路和277路互换所属公司。互换公司后，220路由沈阳地铁巴士有限公司（南区）经营，277路由沈阳地铁巴士有限公司（西区）经营。

2012年12月15日，沈阳地铁巴士有限公司220路更换新车。220路原22台黄海DD6100S02型旧车更换为20台黄海DD6118S13型新车。

2016年1月起，114、125、129、220、277路、环路“辽宁日报社”车站更名为“中山路三经街”。

2017年12月，220路增加2台黄海DD6118S13型客车。

2021年12月3日起，沈阳220路车型由黄海DD6118S13更换为22台厦门金龙XMQ6119AGN5型天然气动力空调车，来源于225路。换车后按照物价部门批准的新能源空调公交线路票价执行，票价由投币1元/人次上涨为2元/人次，普通卡（含交通联合卡）刷卡1.8元/人次，学生卡刷卡0.8元/人次，关爱卡（60-69周岁老人）刷卡1元/人次，月票卡、夕阳红卡、爱心卡刷卡均有效（月票卡刷卡扣1次），同时支持支付宝、银联等移动支付方式。

使用时间：80年代

使用车型：双铰接车型SY690（华龙客车）

使用时间：1990年11月

使用车型：（沈阳第一台双层车车型）

使用时间：1985年至1997年12月

使用车型：SKC6171（华龙客车·非空调款）

使用时间：1997年12月至2003年6月

使用车型：金陵JLY61222S（双层款）

使用时间：1997年12月至2003年6月

使用车型：安凯HFF6100SK（双层款）

使用时间：2003年6月至2012年12月

使用车型：DD6100S02（黄海客车·非空调款）

使用时间：2012年12月至2021年12月

使用车型：DD6118S13（黄海客车·非空调款）