16강은 2차전 홈 앤드 어웨이 방식으로 진행된다. 리그 페이즈에서 1위~8위에 해당하는 팀들은 시드 팀이 되어 2차전을 홈에서 치르는 어드밴티지를 받는다. 2차전에서 합계로 더 많은 골을 넣은 팀이 다음 라운드에 진출한다. 합산 스코어가 동점일 경우, 연장전 30분이 진행된다. 연장전이 끝날 때 스코어가 여전히 동점일 경우, 승부차기를 실시한다.
토너먼트 추첨일 기준 프리미어 리그 1위 리버풀과 리그 1 1위 파리가 맞붙게 되었다. 파리는 16강에서도 리버풀이라는 어려운 상대를 만나면서 지독히 불운한 대진운을 이어갔다. 이것은 리버풀에게도 마찬가지로, 2위 바르셀로나, 3위 아스날, 4위 인테르가 각각 비교적 쉬운 상대인 벤피카, PSV, 페예노르트을 만난 것에 비하면 리그 페이즈 1위의 메리트를 전혀 얻지 못한 대진이 되고 말았다. 최근 리버풀이 FA컵에서 2부리그 팀에 패배하고 진땀승이나 무승부를 거두는 등 기세가 약간 떨어졌으며, 파리가 리그앙에서 무패이고 16강 플레이오프에서 합산 스코어로 무려 10대 0의 승리를 한 것을 생각하면 막상막하이기에 적은 스코어로 한팀이 승리할 가능성이 있다.
전력 차이가 크지만 브뤼허가 아탈란타 상대로 이변을 일으키고 올라온지라 16강에서도 이변이 일어날 수 있다. 이번 시즌 브뤼허의 홈에서 펼쳐진 리그 페이즈 매치데이 4 경기에서 두 팀이 맞대결을 했었는데, 골키퍼의 패스를 수비수가 손으로 잡는 멍청한 실수로 인한 PK를 한스 파나컨이 결승골로 만들어 내며 브뤼허가 승리하였기에 아스톤 빌라 역시 방심은 금물이다. 두 팀 모두 서로 해 볼 만하다고 생각할 대진.
바이에른 뮌헨 vs 레버쿠젠 / 리버풀 vs 파리 와 함께 16강 최대의 빅매치로, 마드리드 더비가 성사되었다. 올 시즌 리그에서의 맞대결은 전후반기 모두 1:1 무승부였으며 최근 양 팀의 맞대결에서 무승부가 자주 나오고 있기에 한 쪽의 우세가 예상되지 않는다. 라리가에서 두 팀은 2, 3위 승점 1점 차로 우승 경쟁 중에 있다.
3시즌 연속 유럽대항전 격돌이자, 전 시즌 그룹 스테이지 매치의 리매치가 성사되었다. 전 시즌인 2023-24 시즌에는 PSV의 홈에서 1:1 무, 아스날의 홈에서 4:0 아스날 승으로 끝났다. 그 전시즌인 2022-23시즌에는 유로파리그 그룹 스테이지에서 만나 각각 홈에서 1승씩을 가져갔다.
레알 마드리드 vs 아틀레티 / 파리 vs 리버풀 과 함께 16강 최대의 빅매치로, 분데스리가 우승경쟁을 펼치고 있는 바이에른과 레버쿠젠이 맞붙게 되었다. 이번 시즌 분데스리가에서는 2경기 모두 무승부였으며, DFB-포칼 16강에서 만나 레버쿠젠이 1:0으로 승리한 바 있다.
이번 시즌 레버쿠젠의 기세는 다소 주춤했다고 평가되지만 레버쿠젠은 최근 몇 경기 동안 바이에른 상대의 맞대결에서 무패를 자랑하고 있다. 지난 16일 있었던 양 팀의 맞대결[3]과 바이에른의 16강 플레이오프 셀틱전 경기[4]를 볼 때, 오히려 레버쿠젠의 약우세 내지는 박빙으로 볼 수도 있을 정도로 바이에른에게는 상당한 난항이 예상되는 경기이다.
[1] UEFA 지정 명칭[2] 당시에는 승부차기가 없어 합산 스코어 동률 시 재경기를 치렀다.[3] 결과적으로는 0:0으로 비기긴 했지만, 레버쿠젠이 슈팅 15개를 때리며 바이에른을 압도하는 동안 바이에른은 고작 슈팅 2개에 유효슈팅은 0개라는 역대급 졸전을 펼쳤다.[4] 원정 1차전은 승리하긴 했지만, 상대적 약팀인 셀틱을 상대로 xG값이 오히려 밀리는 졸전을 펼쳤고, 바이에른의 홈에서 펼쳐진 2차전에서는 아예 셀틱에게 1:0으로 밀리며 연장전을 가기 직전까지 갔고 후반 추가시간 알폰소 데이비스의 극장골로 겨우 무승부를 이끌어내며 16강에 진출했다.[BAR] 바르셀로나는 리모델링 중인 정규 경기장인 바르셀로나의 캄 노우 대신 바르셀로나의 에스타디 올림픽 류이스 콤파니스에서 홈 경기를 치른다.