A sorsolást 2010. augusztus 26-án tartották Monacoban.
A csapatokat úgynevezett kalapokba sorolták a 2010-es UEFA-koefficiensük alapján. A címvédő automatikusan az első kalapba került (bár az Internazionale a koefficiense alapján is ott lett volna).
A csoportgyőztesek és második helyezettek továbbjutottak a nyolcaddöntőbe
A harmadik helyezettek bejutottak a 2010–2011-es Európa-liga legjobb 32 csapata közé
A negyedik helyezettek kiestek minden UEFA klubtornáról
azonos nemzeti szövetségben lévő klubcsapatok nem kerülhetnek azonos csoportba
Egy mérkőzésnap egy keddből és egy szerdából állt. Az A–D csoportok játszottak egy napon, illetve az E–H csoportok a másik napon. Ez a sorsolás szempontjából azért volt fontos, mert kialakítottak úgynevezett csapatpárokat, mely csapatok közül az egyiknek az első négy csoport valamelyikébe, a másiknak pedig a második négy csoport valamelyikébe kellett kerülnie. E csapatpárok a következők voltak:
A pontos menetrendet a sorsolás után határozták meg. Itt két dolgot vettek figyelembe. Lehetőség szerint az azonos városban lévő csapatok hazai mérkőzéseiket ne egy mérkőzésnapon játsszák (az Internazionale és a Milan közös stadiont használ, úgyhogy esetükben ez kötelező volt, mivel az UEFA szabályai szerint egy stadionban két egymást követő napon tilos UEFA mérkőzést játszani). A másik kritérium pedig az volt, hogy az orosz időjárási viszonyok miatt az utolsó fordulóban Oroszországban ne rendezzenek mérkőzést, azaz az orosz csapatok mindenképpen idegenben játsszanak az utolsó fordulóban.
Sorrend meghatározása
Természetesen elsődlegesen a megszerzett pontok száma rangsorolt. A győzelemért három, a döntetlenért egy, a vereségért pedig nulla pont járt. Ha két vagy több csapat a hat lejátszott mérkőzés során azonos mennyiségű pontot szerzett, az alábbiak alapján kellett meghatározni a sorrendet:[1]
az ugyanannyi pontot szerző csapatok egymás elleni mérkőzésein szerzett több pont
az ugyanannyi pontot szerző csapatok egymás elleni mérkőzésein elért jobb gólkülönbség
az ugyanannyi pontot szerző csapatok egymás elleni mérkőzésein idegenben szerzett több gól
az ugyanannyi pontot szerző csapatok által az összes mérkőzésen elért jobb gólkülönbség
az ugyanannyi pontot szerző csapatok által az összes mérkőzésen szerzett több gól
az előző öt szezonban elért jobb klub- (80%) és nemzeti (20%) UEFA koefficiens
Csoportok
Színmagyarázat a csoporttáblázatokhoz
A csoportgyőztesek és második helyezettek továbbjutottak a nyolcaddöntőbe
A harmadik helyezettek bejutottak a 2010–2011-es Európa-liga legjobb 32 csapata közé