• 95-й танковый батальон, командир — капитан Ушаков (в феврале 1940 года — капитан Стрельмах)
• 57-я отдельная рота связи
• 302-я отдельная химическая рота (9 химтанков, 23 человека личного состава)
• 7-я спецрота (телетанки)
• 38-я отдельная саперная рота (107 человек)
• 215-я разведывательная рота (14 танков, 5 бронемашин)
Заглавная страница памятного альбома 20-й танковой бригады.
• 45-я отдельная зенитно-пулеметная рота
• 301-й отдельный автотранспортный батальон
• 65-я отдельная танковая рота резерва
• 256-й отдельный ремонтно-восстановительный батальон
К моменту начала штурма линии Маннергейма в состав бригады вошли также 217-й отдельный танковый батальон (21 танк, телетанки, командир — майор Кушелев) и Отдельная спецрота (экспериментальные танки Т-100, СМК, КВ).
Всего в бригаде на начало боевых действий насчитывалось: 145 танков всех типов, 20 бронемашин при 2926 человек личного состава.
29-я легкотанковая бригада
Командир бригады — комбриг Кривошеин, военный комиссар — полковой комиссар Илларионов
• 165, 168, 170 и 172-й отдельные танковые батальоны
• 216-я отдельная разведывательная рота
• 66-я отдельная саперная рота
Бригада приняла участие в боевых действиях в самом конце Финской войны, 11–13 марта 1940 года.
34-я легкотанковая бригада
Командир бригады — комбриг Кондратьев, начальник штаба — полковник Смирнов, военный комиссар — полковой комиссар Гапанюк
• 76, 82, 83, 86-й отдельные танковые батальоны
• 224-й отдельный разведывательный батальон
• 1-й мотострелковый батальон
• 274-й ремонтно-восстановительный батальон
• 322-й автотранспортный батальон
• 23-я отдельная рота боевого обеспечения
• 62-я отдельная саперная рота
• 84-я рота связи
• 324-я отдельная медико-санитарная рота
35-я легкотанковая бригада
Командир бригады — полковник Кашуба (Кошуба) (тяжело ранен 17.12.1939), после него — полковник Аникушин, военный комиссар — полковой комиссар Ярош
• 105-й отдельный танковый батальон. Командир — майор Бунтман-Дорошкевич Вениамин Александрович
• 108-й отдельный танковый батальон
• 112-й отдельный танковый батальон. Командир — майор Калядин (ранен, умер от ран 10.1.1940), после него — майор Вахрушев, комиссар — старший политрук Кулагин
• 230-й отдельный разведывательный батальон
• 37-я отдельная рота боевого обеспечения. Командир — воентехник 1-го ранга Леонтьев, комиссар — старший политрук Сирота
• 61-я саперная рота
39-я легкотанковая бригада
Командир бригады — полковник Д. Д. Лелюшенко, военный комиссар — полковой комиссар Соловьев
Управление бригады: командование, штаб, политотдел, подразделения обслуживания, взвод танков командования