Undian babak 16 besar UEFA Champions League 2025/26, yang digelar di Nyon pada 27 Februari 2026, memasangkan Real Madrid dengan Manchester City untuk babak knockout kelima berturut-turut. Juara bertahan Paris Saint-Germain menghadapi Chelsea dalam pertemuan ulang final Piala Dunia Antarklub musim panas lalu, sementara Arsenal undian melawan Bayer Leverkusen dalam duel potensial menguntungkan. Bracket terbagi menjadi jalur perak yang menantang dan jalur biru yang relatif lebih mudah menuju final 30 Mei di Budapest.
Undian berlangsung di markas UEFA di Nyon, Swiss, menentukan pertarungan untuk fase knockout setelah fase liga selesai pada 28 Januari 2026 dan playoff pada 25 Februari. Delapan tim lolos langsung dari puncak tabel fase liga, termasuk Arsenal yang finis pertama dengan rekor sempurna, dan Bayern Munich di posisi kedua. Delapan lainnya maju lewat playoff, dengan kejutan mencolok seperti Bodø/Glimt mengeliminasi Inter Milan dengan agregat 5-2 dan Atalanta membalikkan Borussia Dortmund 4-3. nnDuel kunci babak 16 besar mencakup Paris Saint-Germain lawan Chelsea, di mana The Blues sebelumnya mengalahkan pemegang gelar di final Piala Dunia Antarklub. Real Madrid, yang mengalahkan Benfica 3-1 di playoff, bertemu Manchester City, memperbarui rivalitas yang membuat mereka bertabrakan di enam dari tujuh musim terakhir; City menang 2-1 di Santiago Bernabéu pada fase liga Desember. Newcastle United menjamu Barcelona, mencari balas dendam atas kekalahan 2-1 di fase liga, sementara Liverpool pergi ke Galatasaray setelah kalah 1-0 di sana sebelumnya. nnPertandingan lain mempertemukan Atalanta dengan Bayern Munich, Atlético Madrid dengan Tottenham Hotspur, Bodø/Glimt dengan Sporting CP, dan Bayer Leverkusen dengan Arsenal. Direktur sepak bola Atlético Mateu Alemany mengomentari duel Tottenham: „Anda harus melihat catatan Tottenham di Eropa, yang brilian. Tim level atas, apa pun undiannya akan sulit, yang penting fokus pada penampilan kami.“ nnBracket terbagi menjadi jalur perak dan biru. Jalur perak menampilkan raksasa seperti PSG, Chelsea, Liverpool, Real Madrid, Manchester City, dan Bayern Munich, dengan kemungkinan perempat final termasuk PSG/Chelsea vs Galatasaray/Liverpool dan Real Madrid/Manchester City vs Atalanta/Bayern Munich. Jalur biru mencakup Arsenal, Barcelona, Tottenham, dan Atlético Madrid, berpotensi membawa Newcastle/Barcelona vs Atlético/Tottenham dan Bodø/Glimt/Sporting vs Leverkusen/Arsenal di perempat final. nnLeg pertama pada 10 dan 11 Maret, leg kedua pada 17 dan 18 Maret, semua pukul 21:00 CET kecuali disebutkan lain. Perempat final menyusul di April, semifinal akhir April dan awal Mei, memuncak di final di Puskás Aréna. Supercomputer Opta memprediksi Arsenal sebagai favorit dengan peluang 27,40%, diikuti Bayern Munich 14,28%. Enam tim Inggris—Arsenal, Chelsea, Liverpool, Manchester City, Newcastle, dan Tottenham—berpartisipasi, terbanyak sepanjang masa di fase ini.