| 1. Round | 17/08/2019 | Rayo Vallecano | - | CD Mirandés | 2:2 | ||||
| 3. Round | 01/09/2019 | Rayo Vallecano | - | Deportivo La Coruña | 3:1 | ||||
| 4. Round | 08/09/2019 | Girona FC | - | Rayo Vallecano | 3:1 |  |
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| 7. Round | 21/09/2019 | Rayo Vallecano | - | UD Almería | 1:1 | ||||
| 9. Round | 01/10/2019 | Rayo Vallecano | - | AD Alcorcón | 1:1 | ||||
| 10. Round | 05/10/2019 | Elche CF | - | Rayo Vallecano | 1:1 | ||||
| 13. Round | 26/10/2019 | Rayo Vallecano | - | SD Ponferradina | 1:3 | ||||
| 14. Round | 03/11/2019 | CD Lugo | - | Rayo Vallecano | 1:0 | ||||
| 17. Round | 23/11/2019 | Rayo Vallecano | - | Real Zaragoza | 0:1 | ||||
| 21. Round | 21/12/2019 | UD Las Palmas | - | Rayo Vallecano | 1:1 | ||||
| 22. Round | 05/01/2020 | Rayo Vallecano | - | Girona FC | 1:0 | ||||
| 23. Round | 15/01/2020 | Rayo Vallecano | - | CD Lugo | 1:0 | |
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| 20. Round | 10/06/2020 | Rayo Vallecano | - | Albacete | 1:0 |
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