Senin (11/12/2017) telah dilaksanakan undian babak 16 besar Liga Champions musim 2017-2018 oleh Asosiasi Sepak Bola Eropa (UEFA) di Nyon, Swiss. Enam belas tim sudah memenuhi kuota peserta untuk babak 16 besar. Undian dilakukan pihak UEFA bersama mantan pemain Liverpool, Real Madrid, dan Bayern Muenchen, yakni Xabi Alonso.

Adapun agenda pertandingan babak 16 besar baru dimulai pada Februari 2018. Jadwal pertemuan pertama pada babak 16 besar Liga Champions akan berlangsung pada 13-14 dan 20-21 Februari 2018. Sementara itu, partai leg kedua akan berlangsung pada 6-7 dan 13-14 Maret 2018.

Hasil lengkap undian 16 besar Liga Champions adalah sebagai berikut:

Juventus vs Tottenham Hotspur

FC Basel vs Manchester City

FC Porto Vs Liverpool

Sevilla vs Manchester United

Real Madrid vs PSG

Shakhtar Donetsk vs AS Roma

Chelsea vs Barcelona

Bayern Muenchen vs Besiktas

Sesuai peraturan yang berlaku, para juara grup akan ditempatkan pada pot unggulan dan dipertemukan dengan para runner-up grup di pot kedua. Pada fase ini, para juara grup akan bertindak sebagai tuan rumah di leg kedua.

Klub yang berasal dari grup yang sama tidak akan bertemu pada tahap 16 besar. Begitu pun klub yang berasal dari asosiasi negara yang sama. Karena itu, meski Barcelona (juara grup D) dan Real Madrid (runner-up H) berada dalam pot berbeda, mereka belum akan bertemu, setidaknya pada fase 16 besar ini.