小田急電鉄（小田急）は12月13日、2020年3月14日（平日は3月16日）にダイヤ改正を実施すると発表した。
平日ダイヤでは、朝ラッシュ時間帯における各駅停車で編成が増強され、新宿着7時55分～8時35分の列車をすべて10両編成とする。下りでは混雑集中区間で増発を実施し、海老名→小田原間に各駅停車1本、新百合ヶ丘→唐木田間に急行1本を増発する。
帰宅ラッシュの早期化に対応した混雑緩和も図られ、新宿17時33分発唐木田行きを本厚木行きに変更。下り列車が集中する新百合ヶ丘駅（川崎市麻生区）では、小田原線の列車を多摩線用の3番ホームに発着させる3線運用の時間帯を繰り上げる。
現在は特急ロマンスカーで18時42分～23時42分、江ノ島線直通の快速急行・急行で18時32分～23時53分に発着する列車が対象となっているが、これをそれぞれ18時2分～23時42分、18時12分～21時18分とする。
新百合ヶ丘駅に停車する多摩線の列車。同線では新宿発の下り急行が平日深夜に各駅停車となる。また新百合ヶ丘駅では平日の18時台から実施している小田原線列車の多摩線ホーム発着（いわゆる3線運用）を現在より30分繰り上げて開始する。このほか平日では、夜間における下り急行の経堂停車を21時台以降に拡大するほか、新宿を21時台に発車する下り各駅停車を2本減の6本とする。また、多摩線直通の急行では、新宿を22時43分に発車する唐木田行き以降の列車をすべて多摩線内各駅停車とする。
特急ロマンスカーでは、21時以降の新宿発時刻が小田原方面毎時00・40分、藤沢方面毎時20分に統一される。
新宿駅に停車する30000形「EXEα」。土休日の午前中に増発される下り『さがみ』に充当される。一方、土休日では、特急ロマンスカーが1本（新宿9時40分発『さがみ』）、30000形（EXEまたはEXEα）により増発されるほか、午前中の新宿発で車種の変更を実施。現行の8時20分発・11時25分（改正後11時20分）発『はこね53・13号』が70000形（GSE）または50000形（VSE）、現行9時発『スーパーはこね5号』・10時27分（改正後10時26分）発『はこね57号』がEXEまたはEXEαに変更される。
特急ロマンスカー以外では、新宿発の下り快速急行を1本増発するとともに、新宿10時台発の快速急行を小田原まで延長。新百合ヶ丘13時～16時8分に発着する新宿～唐木田間の急行は多摩線内を各駅停車とする。