Inicialmente denominado Destacamento Especial do Sarandi,  a unidade operacional foi criada através do Decreto nº 38.107, de 22 de janeiro de 1998, e sua instalação foi determinada pela Portaria nº 037/1998-EMBM, sendo desmembrado do 11º Batalhão de Polícia Militar em ato oficial realizado no dia 08 de junho de 1998, data em que é comemorado o aniversário da unidade.

Em 20 de agosto de 2002 teve sua designação alterada para 20^o Batalhão de Polícia Militar, através da portaria nº 001/DA/2002, do Comando-Geral da Brigada Militar. Com sua sede no bairro Sarandi (Av. Baltazar de Oliveira Garcia, nº 2132, em Porto Alegre) é a unidade da Brigada Militar responsável pelo policiamento ostensivo nas zonas norte e nordeste da capital. 

Ao norte faz limite com a BR 290 e o Rio Gravataí e ao sul na Av. Ipiranga e Campus Agronomia da UFRGS, porquanto à leste limita-se ao Arroio Feijó, no município de Alvorada e à oeste faz divisa com o 11º BPM, através da Ruas Visconde do Ouro Preto, Gomes de Freitas, Ernesto Pellanda, no bairro Itu Sabará e Rua Ala, na vila Bom Jesus.

Sua área de atuação compreende aproximadamente 120 km² de extensão territorial, os quais abrangem 14 bairros e 45 vilas da região, com aproximadamente 350 mil habitantes fixos e uma população flutuante na faixa de 150 mil pessoas oriundas dos municípios e bairros vizinhos. Sua região tem características mistas de área residencial, comercial e industrial. Nela se destacam a sede da Federação das Indústrias do Rio Grande do Sul (FIERGS), o Parque Chico Mendes, o Porto Seco, o Complexo Rodoviário do Triângulo da Avenida Assis Brasil e o Complexo Cultural do Porto Seco, local onde é realizado, anualmente, o carnaval de Porto Alegre. 

Operacionalmente, o 20º BPM, também conhecido como "Gigante da Zona Norte", se desdobra em quatro companhias de policiamento. A 1ª Companhia de Policiamento, sediada junto ao quartel da unidade, desenvolve o policiamento ostensivo nos bairros Sarandi, Jardim Lindoia, São Sebastião, Costa e Silva, Santa Rosa de Lima e Parque Santa Fé. Já as 2ª e 3ª Companhias de Policiamento, com sede na Av. Protásio Alves, nº 8900, bairro Morro Santana, em Porto Alegre, é responsável pela atuação da Brigada Militar nos bairros Jardim Itú, Passo das Pedras, Jardim Leopoldina, Rubem Berta, Jardim Sabará, Morro Santana, Jardim Carvalho e Mário Quintana. Nesta sede também são desenvolvidas as atividades de equipes especializadas como a Patrulha Escolar, Patrulha Maria da Penha e o Programa de Resistência às Drogas e à Violência - PROERD. Por fim, a 4ª Companhia de Força Tática, localizada na Rua Antunes Ribas, nº 140, no bairro Jardim Itú, em Porto Alegre, realiza ações de polícia ostensiva através das Rondas Ostensivas com o Apoio de Motocicletas - ROCAM e das guarnições de Força Tática, desenvolvendo ações táticas de preservação da ordem pública, controle de distúrbios civis, repressão ao crime organizado e demais ocorrências de vulto.

Em poucos anos de sua criação o "Batalhão Major Vieira" se tornou referência na região, tendo recebido de sua comunidade em 2004 o título de amigo do bairro e em novembro de 2013, na Câmara Municipal de Porto Alegre, homenagem pelos relevantes serviços prestados na área de segurança de sua região.

Para tanto, seus quadros organizacionais têm sido qualificados a fim de atualizar e aperfeiçoar os profissionais de segurança pública na técnica, tática e doutrinas policiais para bem servir a comunidade, repercutindo em ações eficientes na zona norte e também no centro da capital gaúcha, quando requisitados em apoio ao Comando da corporação. 

O comandante do 20º BPM, tenente-coronel Rafael Tiaraju de Oliveira, desenvolve com seus oficiais e praças a filosofia e estratégia institucional de polícia comunitária, proativa e preventiva, que tem por foco a identificação, priorização e resolução de problemas que afligem a região. O comandante da unidade acredita que, além da repressão ao crime, somente ações preventivas em parceria com o público-alvo podem ter o resultado desejado na melhoria da qualidade de vida, tendo por meta o estreitamento de laços que resultarão em maior confiança e estado de segurança efetivo.