小组赛排名第一的球队为种子队欧冠15-16赛季拜仁小组赛赛程，小组排名第二的球队为非种子队，种子队和非种子队交叉抽签。 欧冠16强抽签采取同协会、同组回避原则。 同一联赛的球队以及小组赛中交手过的球队不会在16强赛中相遇。

本赛季欧冠16强抽签的8支种子球队分别是拜仁、阿森纳、皇家马德里、皇家社会、马德里竞技、多特蒙德、曼城和巴塞罗那。 八支非种子球队分别是哥本哈根、埃因霍温、那不勒斯、国际米兰、拉齐奥、巴黎圣日耳曼、莱比锡和波尔图。

第一支抽签的球队是波尔图，他们的对手是英超球队阿森纳。 随后第二组比赛抽签，对阵那不勒斯和巴塞罗那。 该组第二大球队巴黎队抽签对阵西甲球队皇家社会队。 第四场抽签的比赛是国际米兰和马德里竞技。 此后欧冠15-16赛季拜仁小组赛赛程，埃因霍温VS多特蒙德、拉齐奥VS拜仁、哥本哈根VS曼城、莱比锡VS皇马相继抽签。

欧冠16强首回合将于2024年2月13日/14日/20日/21日进行欧冠15-16赛季拜仁小组赛赛程，次回合将于2024年3月5日/6日/12月/21日进行。 第一轮种子球队将在客场进行比赛，第二轮种子球队将回到主场。

欧冠16强比赛：

波尔图 VS 阿森纳

那不勒斯 vs 巴塞罗那

巴黎圣日耳曼 VS 皇家社会

国际米兰 VS 马德里竞技

埃因霍温 VS 多特蒙德

拉齐奥 vs 拜仁慕尼黑

哥本哈根 VS 曼城

莱比锡 vs 皇家马德里