G20峰會將一連兩日在杭州舉行，在此前一天，國家主席習近平先與美國總統奧巴馬先在杭州西湖國賓館舉行雙邊會談。習近平表示，中方願意推動中美關係健康穩定發展：「雙方就二十國集團領導人杭州峰會籌備工作，保持密切的協調和溝通。中方願同美方一道牢牢把握兩國關係發展的正確方向，以建設性方式管控分歧，推動中美關係持續健康穩定地發展。」奧巴馬表示，期望與習近平就兩國有共同利益的議題，包括人權、海洋事務等展開建設性對話。
習近平與奧巴馬在會談結束後，又安排在西湖國賓館的涼亭喝茶並在湖邊漫步，期間習近平向奧巴馬介紹名稱的由來：「所以叫做千年西湖，百年劉莊，一個姓劉的人開的，所以叫劉莊。」兩人欣賞西湖夜景，又坐下品茗。之後習近平親自送別奧巴馬。