2011年2月16日：AC米蘭（義大利）VS熱刺（英格蘭）瓦倫西亞（西班牙）VS沙爾克（德國）2011年2月17日：羅馬（義大利）VS頓涅茨克礦工（烏克蘭）阿森納（英格蘭）VS巴薩（西班牙）2011年2月23日：哥本哈根（丹麥）VS切爾西（英格蘭）里昂（法國）VS皇馬（西班牙）2011年2月24日：馬賽（法國）VS曼聯（英格蘭）國際米蘭（義大利）VS拜仁慕尼黑（德國）2011年3月9日：頓涅茨克礦工（烏克蘭）VS羅馬（義大利）巴薩（西班牙）VS阿森納（英格蘭）2011年3月10日：托特納姆熱刺（英格蘭）VSAC米蘭（義大利）沙爾克（德國）VS瓦倫西亞（西班牙）2011年3月16日：曼聯（英格蘭）VS馬賽（法國）拜仁慕尼黑（德國）VS國際米蘭（義大利）2011年3月17日：切爾西（英格蘭）VS哥本哈根（丹麥）皇家馬德里（西班牙）VS里昂（法國）小組賽過後，8個小組第一是熱刺、沙爾克、曼聯、巴薩、拜仁、切爾西、皇馬和頓涅茨克礦工，他們的對手是小組第二的國米、里昂、瓦倫西亞、哥本哈根、羅馬、馬賽、AC米蘭和阿森納。英超、西甲、德甲三大聯賽佔據了7個小組第一，意甲和法甲的球隊都是小組第二。1/8的抽籤遵循同國家足協和同小組迴避的原則。在抽籤前，歐足聯秘書長先是恭維了衛冕冠軍國米一下，然後再介紹了各支出線球隊的情況，特別讚揚了淘汰賽新軍熱刺、哥本哈根和頓涅茨克礦工，隨後為博比-查爾頓沒能到現場感到惋惜(原定計劃博比-查爾頓做為決賽承辦方代表抽籤但因為尼翁大雪未能按時抵達)。最後在介紹了人人皆知的歐冠抽籤規則後正式開始。 抽籤把很多老對手抽在了一起，上賽季就在1/8決賽相遇的皇馬里昂再次重逢，上賽季是里昂淘汰了皇馬，阿森納vs巴薩的對陣在上賽季1/4決賽中就出現過，而國米vs拜仁是上賽季決賽的翻版。曼聯、切爾西、羅馬抽到了好籤，曼聯切爾西是分別遭遇馬賽和哥本哈根，而羅馬是遇到了小組第一中最弱的頓涅茨克礦工，米蘭則是遇到力壓國米奪得小組頭名的熱刺。