Các đội vượt qua vòng loại thứ nhất gồm Đài Bắc Trung Hoa, Iran, Myanmar, Jordan, Philippines, Hong Kong, Ấn Độ, Indonesia và Nepal, Palestine sẽ cùng nhau tranh tài với 2 đội được vào thẳng vòng loại thứ 2 gồm Uzbekistan và Việt Nam. 12 đội được chia thành ba nhóm tiếp tục thi đấu vòng tròn 1 lượt tính điểm xếp hạng.
3 đội có thành tích tốt nhất vòng loại 2 cùng với 5 đội Australia, CHDCND Triều Tiên, Hàn Quốc, Trung Quốc và Thái Lan tiếp tục được chia thành 2 nhóm thi đấu vòng tròn 1 lượt tại vòng chung kết để chọn ra 4 đội nhất, nhì tại mỗi bảng tiến vào vòng play-off. Hai đội giành chiến thắng tại vòng play-off sẽ là những đại diện của châu Á tham dự Thế vận hội Tokyo 2020 với chủ nhà và đồng thời cũng là đương kim vô địch châu Á Nhật Bản.
Căn cứ kết quả bốc thăm vòng loại thứ 2, bảng A sẽ hội tụ nhà vô địch khu vực Nam Á (SAFF) 2016 Ấn Độ, Myanmar (chủ nhà), đội lần đầu tiên tham dự vòng loại Olympic và cũng là đội xếp thứ 9 tại Asiad 2018 Indonesia và Nepal.
Đội tuyển nữ Việt Nam sẽ nằm cùng bảng với đội vừa giành chức vô địch khu vực Tây Á (WAFF) lần thứ tư đầu năm 2019 Jordan, Hồng Kông và đương kim vô địch Trung Á Uzbekistan ở bảng B.
Trong khi đó, bảng C sẽ hội tụ các đối thủ gồm Đài Bắc Trung Hoa, Iran , Palestine và Philippines - đội bóng đang trở lại đầy tự tin sau thành công của họ tại AFF Cup 2018.
Nhật xét về kết quả bốc thăm, HLV trưởng Mai Đức Chung nhận định: “Ngoài chủ nhà Uzbekistan, Việt Nam nằm ở bảng đấu với các đối thủ quen thuộc. Các đội Jordan, Hồng Kông đều có trình độ ngang chúng ta hoặc thấp hơn 1 chút. Năm 1994, đội tuyển nữ Việt Nam từng đánh bại Hồng Kông để lọt vào vòng tiếp theo tại Asiad Incheon hay năm vừa rồi 2018, chúng ta cũng giành chiến thắng trước Jordan tại vòng loại nữ châu Á 2018. Nhìn chung, ngoại trừ Uzbekistan chúng ta chưa có cơ hội đối đầu, các đối thủ ở bảng B tại vòng loại thứ 2 Olympic 2020 khu vực châu Á đều có tầm vóc thể hình cao to, thể lực tốt. Vì vậy, tại đợt tập trung sắp tới, tôi sẽ tiếp tục chú trọng rèn thể lực thật tốt cho các cầu thủ. Hơn nữa, đội tuyển nữ Việt Nam vẫn đang tiếp tục trẻ hóa nên tôi nghĩ không đặt nặng vấn đề thành tích và để các em có cơ hội thi đấu quốc tế, trau dồi kĩ năng kinh nghiệm cá nhân chuẩn bị cho tương lai. Xét về cục diện, đội tuyển nữ Việt Nam vẫn có cơ hội lớn để tiếp tục tiến sâu tại vòng loại thứ 2 Olympic 2020”.
Vòng loại 2 sẽ diễn ra từ ngày 1/4 đến 9/4. Để chuẩn bị cho nhiệm vụ đầu tiên trong năm 2019, đội tuyển nữ Quốc gia dưới sự dẫn dắt của HLV Mai Đức Chung dự kiến sẽ tập trung từ ngày 26/2 với 26 vận động viên tại Trung tâm đào tạo bóng trẻ Việt Nam.