Sesuai jadwal, pada babak 16 besar, tim runner-up akan menjadi tuan rumah lebih dulu di leg pertama. Laga final Liga Champions 2023-2024 akan dihelat di Stadion Wembley, London, pada 1 Juni 2024.
Hasil undian 16 besar Liga Champions 2023-2024 FC Porto vs Arsenal Napoli vs Barcelona PSG vs Real Sociedad Inter Milan vs Atletico Madrid PSV Eindhoven vs Borussia Dortmund Lazio vs Bayern Muenchen FC Copenhagen vs Manchester City RB Leipzig vs Real Madrid
Ilustrasi 
