Dalam undian untuk babak 16 besar Liga Champions 2024/2025, delapan tim yang finis di fase liga pada peringkat 1–8 akan menjadi tim unggulan (seeded), sementara delapan pemenang dari play-off fase gugur berstatus bukan unggulan (unseeded). Proses undian ini kembali dibagi menjadi empat bagian berdasarkan bagan yang telah ditentukan sebelumnya. Tim unggulan di setiap bagian akan diundi untuk menghadapi salah satu dari dua kemungkinan lawan yang tidak diunggulkan, dengan tim unggulan akan menjadi tuan rumah pada leg kedua.
Ada potensi pertemuan menarik dalam babak 16 besar nanti. PSG berpotensi akan menghadapi Liverpool atau Barcelona, sementara Club Brugge dapat bertemu dengan Lille atau Aston Villa. Real Madrid akan melawan Atletico Madrid atau Bayer Leverkusen jika berhasil lolos ke fase selanjutnya. PSV Eindhoven dan Feyenoord, masing-masing berpotensi menghadapi Arsenal atau Inter Milan. Di sisi lain, Bayern Munchen dan Borussia Dortmund bisa berhadapan dengan Bayer Leverkusen atau Atletico Madrid, serta Aston Villa atau Lille. Benfica sendiri kemungkinan besar akan menghadapi Barcelona atau Liverpool. Semua ini menambahkan keseruan dalam babak 16 besar Liga Champions 2024/2025.
