Trước đó, năm 2020, Sở VH-TT-DL Thanh Hóa cũng đã phối hợp với Viện Khảo cổ học tiến hành khai quật khảo cổ 2 vị trí tại Thành nhà Hồ với tổng diện tích 8.000m². Kết quả khai quật cho thấy, các hố khai quật năm 2020 tương tự như các hố khai quật năm 2004 và 2010, với sự xuất hiện các dấu tích kiến trúc, các lớp đất đắp gia cố thời Hồ và Lê sơ. Về di tích, đã xác định được 4 dấu tích kiến trúc thời Hồ, 2 lớp kiến trúc thời Lê sơ và Lê Trung Hưng với các di tích móng cột gia cố, bó nền, nền kiến trúc…
Ngoài ra, tại các hố khai quật còn tìm thấy nhiều mảnh gốm men thời Trần - Hồ và thời Lê sơ.
