- Olympique Lyonnais (Perancis, runner-up grup D) akan bertemu melawan APOEL F.C. (Siprus, juara grup G).
- Bayer 04 Leverkusen (Jerman, runner-up grup E) akan bertemu melawan FC Barcelona (Spanyol, juara grup H).
- FC Zenit Saint Petersburg (Rusia, runner-up grup G) akan bertemu melawan S.L. Benfica (Portugal, juara grup C).
- A.C. Milan (Italia, runner-up grup H) akan bertemu melawan Arsenal F.C. (Inggris, juara grup F).
- PFC CSKA Moscow (Rusia, runner-up grup B) akan bertemu melawan Real Madrid C.F. (Spanyol, juara grup D).
- S.S.C. Napoli (Italia, runner-up grup A) akan bertemu melawan Chelsea F.C. (Inggris, juara grup E).
- Olympique de Marseille (Perancis, runner-up grup F) akan bertemu melawan F.C. Internazionale Milano (Italia, juara grup B)
- FC Basel (Swiss, runner-up grup C) akan bertemu melawan FC Bayern Munich (Jerman, juara grup A)
Jadwal Babak 16 Besar UEFA Champions League:
Pertemuan pertama (first leg) :
Selasa, 14 Februari 2012 pukul 20:45 CET (Rabu, 15 Februari 2012 pukul 02:45 WIB).
Stade de Gerland, Lyon, Perancis.
Olympique Lyonnais (Perancis) [ 1 - 0 ] APOEL F.C. (Siprus).
Selasa, 14 Februari 2012 pukul 20:45 CET (Rabu, 15 Februari 2012 pukul 02:45 WIB).
BayArena, Leverkusen, Jerman.
Bayer 04 Leverkusen (Jerman) [ 1 - 3 ] FC Barcelona (Spanyol).
Rabu, 15 Februari 2012 pukul 18:00 CET (Kamis, 16 Februari 2012 pukul 00:00 WIB).
Petrovsky Stadium, Saint Petersburg, Rusia.
FC Zenit Saint Petersburg (Rusia) [ 3 - 2 ] S.L. Benfica (Portugal).
Rabu, 15 Februari 2012 pukul 20:45 CET (Kamis, 16 Februari 2012 pukul 02:45 WIB).
San Siro, Milan, Italia.
A.C. Milan (Italia) [ 4 - 0 ] Arsenal F.C. (Inggris).
Selasa, 21 Februari 2012 pukul 18:00 CET (Rabu, 22 Februari 2012 pukul 00:00 WIB).
Luzhniki Stadium, Moscow, Rusia.
PFC CSKA Moscow (Rusia) [ 1 - 1 ] Real Madrid C.F. (Spanyol).
Selasa, 21 Februari 2012 pukul 20:45 CET (Rabu, 22 Februari 2012 pukul 02:45 WIB).
Stadio San Paolo, Naples, Italia.
S.S.C. Napoli (Italia) [ 3 - 1 ] Chelsea F.C. (Inggris).
Rabu, 22 Februari 2012 pukul 20:45 CET (Kamis, 23 Februari 2012 pukul 02:45 WIB).
Stade Vélodrome, Marseille, Perancis.
Olympique de Marseille (Perancis) [ 1 - 0 ] F.C. Internazionale Milano (Italia).
Rabu, 22 Februari 2012 pukul 20:45 CET (Kamis, 23 Februari 2012 pukul 02:45 WIB).
St. Jakob-Park, Basel, Swiss.
FC Basel (Swiss) [ 1 - 0 ] FC Bayern Munich (Jerman)
Pertemuan kedua (second leg) :
Selasa, 6 Maret 2012 pukul 20:45 CET (Rabu, 7 Maret 2012 pukul 02:45 WIB).
Estádio da Luz, Lisbon, Portugal.
S.L. Benfica (Portugal) [ 2 - 0 ] FC Zenit Saint Petersburg (Rusia).
aggregate 4 - 3 ( Benfica Lolos)
Selasa, 6 Maret 2012 pukul 20:45 CET (Rabu, 7 Maret 2012 pukul 02:45 WIB).
Emirates Stadium, London, Inggris.
Arsenal F.C. (Inggris) [ 3 - 0 ] A.C. Milan (Italia) .
Aggregate: 3-4 ( AC Milan Lolos)
Rabu, 7 Maret 2012 pukul 20:45 CET (Kamis, 8 Maret 2012 pukul 02:45 WIB).
GSP Stadium, Nicosia, Siprus.
APOEL F.C. (Siprus) [ 1 - 0 ] Olympique Lyonnais (Perancis).Aggregate: 1-1 APOEL win 4-3 on penalties ( APOEL Lolos )
Rabu, 7 Maret 2012 pukul 20:45 CET (Kamis, 8 Maret 2012 pukul 02:45 WIB).
Camp Nou, Barcelona, Spanyol.
FC Barcelona (Spanyol) [ 7 - 1 ] Bayer 04 Leverkusen (Jerman).
Aggregate: 10-2 ( Barcelona lolos)
Selasa, 13 Maret 2012 pukul 20:45 CET (Rabu, 14 Maret 2012 pukul 02:45 WIB).
San Siro, Milan, Italia.
F.C. Internazionale Milano (Italia) [ 2 - 1 ] Olympique de Marseille (Perancis).
Aggregate: 2-2 Marseille menang gol di kandang lawan
Selasa, 13 Maret 2012 pukul 20:45 CET (Rabu, 14 Maret 2012 pukul 02:45 WIB).
Allianz Arena, Munich, Jerman.
FC Bayern Munich (Jerman) [ 7 - 0 ] FC Basel (Swiss).
Aggregate: 7-1 ( Bayern Munich Lolos )
Rabu, 14 Maret 2012 pukul 20:45 CET (Kamis, 15 Maret 2012 pukul 02:45 WIB).
Stamford Bridge, London, Inggris.
Chelsea F.C. (Inggris) [ 4 - 1 ] S.S.C. Napoli (Italia).
Aggregate: 5-4 (Chelsea menang setelah tambahan waktu )
Rabu, 14 Maret 2012 pukul 20:45 CET (Kamis, 15 Maret 2012 pukul 02:45 WIB).
Santiago Bernabéu Stadium, Madrid, Spanyol.
Real Madrid C.F. (Spanyol) vs PFC CSKA Moscow (Rusia).
Aggregate: 5-2 ( real madrid lolos )
Pertandingan 16 Besar sudah selesai di laksanakan dan memunculkan pemenang yang lolos ke Fase 8 Besar.