北京时间12月16日，2019-20赛季欧冠淘汰赛抽签仪式在瑞士尼翁欧足联总部举行，16支球队展开角逐。最终，皇马对阵曼城，马竞战平利物浦，切尔西PK拜仁。
本赛季，五大联赛球队包揽16强全部席位切尔西拜仁欧冠决赛，为历史上首次，其中英超、西甲各有4支球队，意甲、德甲各有3支球队，法甲有2支球队。
英超：利物浦、切尔西、曼城、热刺，四队全部晋级；
西甲：巴萨、皇马、瓦伦西亚、马竞，四队全部晋级；
意甲：尤文图斯、那不勒斯、亚特兰大晋级，国际米兰晋级欧联杯；
德甲：拜仁、多特蒙德、莱比锡晋级切尔西拜仁欧冠决赛，勒沃库森晋级欧联杯；
法甲联赛：巴黎、里昂晋级切尔西拜仁欧冠决赛，里尔排名小组末位。
小组第一名的球队将成为种子队，他们将先客场，后主场作战。16支球队中，小组第一（种子队）为巴黎圣日耳曼、拜仁慕尼黑、曼城、尤文图斯、利物浦、巴塞罗那、RB莱比锡和瓦伦西亚。小组第二（非种子队）包括皇家马德里、热刺、亚特兰大、马德里竞技、那不勒斯、多特蒙德、里昂和切尔西。
本次的抽签嘉宾中有一位女嘉宾，她就是英格兰国脚凯莉·史密斯。另外一位特邀抽签嘉宾则是前土耳其国脚阿尔滕托普，她曾效力于拜仁和皇马，因为本赛季的欧冠决赛将在土耳其伊斯坦布尔进行。
本赛季抽签规则与往年相同，每组第一名对阵每组第二名。同组球队和来自同一足协的球队将互相避让。最终抽签结果如下：
多特蒙德 VS 巴黎圣日耳曼
皇家马德里 VS 曼城
亚特兰大 vs 瓦伦西亚
马德里竞技 VS 利物浦
切尔西 vs 拜仁慕尼黑
里昂 VS 尤文图斯
托特纳姆热刺 vs 莱比锡 RB
那不勒斯 vs 巴塞罗那
赛程安排方面，欧冠1/4决赛首回合比赛将于明年2月18、19、25、26日举行，次回合比赛将于明年3月10、11、17、18日举行；1/4决赛抽签仪式将于明年3月23日举行，决赛将于明年5月30日在伊斯坦布尔阿卡图尔克球场举行。
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