Kaikissa ottelupareissa ensimmäisen osaottelun kotijoukkue on ilmoitettu ensin.
Kolmas karsintakierros
Kolmas karsintakierros jaettiin kahteen osioon: mestarien karsintaan ja hyvin sijoittuneiden karsintaan. Ensimmäiset osaottelut pelattiin 28. ja 29. heinäkuuta 2009. Toiset osaottelut pelattiin 4. ja 5. elokuuta 2009.
Kaikissa ottelupareissa ensimmäisen osaottelun kotijoukkue on ilmoitettu ensin.
Play-off -kierros
Karsintojen play-off -kierros jaettiin kahteen osioon: mestarien karsintaan ja hyvin sijoittuineiden karsintaan. Tämän kierroksen voittajajoukkueet etenivät lohkovaiheeseen ja hävinneet joukkueet pääsivät UEFA Europa Leaguen kauden 2009–2010 lohkovaiheeseen. Play-off -kierroksen ensimmäiset osaottelut pelattiin 18. ja 19. elokuuta2009. Toiset osaottelut pelattiin 25. ja 26. elokuuta2009.
Joukkueet jaettiin kahdeksaan neljän joukkueen lohkoon, joissa lohkojen joukkueet pelasivat toisiaan vastaan koti- ja vierasottelun. Jokaisen lohkon kaksi parasta pääsivät pudotuspelien neljännesvälieriin. Lohkon kolmanneksi sijoittuvat pääsivät UEFA Europa Leaguen kauden 2009–2010 ensimmäiselle pudotuspelikierrokselle ja neljänneksi sijoittuvat putosivat pois.
Jos lohkoissa päädyttiin tasapisteisiin, lohkosijoitukset ratkaistiin seuraavasti:
Kahdeksasta lohkoista kaksi parasta eli yhteensä 16 joukkuetta selviytyi pudotuspeleihin. Kaikki ottelut, paitsi finaali, pelattiin kaksiosaisena. Joukkueet pelasivat toisiaan vastaan kotona ja vieraissa. Ensimmäiselle kierrokselle samaan ottelupariin ei voinut päästä arvonnasta kahta joukkuetta samasta maasta tai lohkosta.
Kaikissa ottelupareissa ensimmäisen osaottelun kotijoukkue on ilmoitettu ensin.
Finaali
Mestarien liigan finaali pelattiin Estadio Santiago Bernabéulla, MadridissaEspanjassa. Finaali järjestettiin stadionilla neljättä kertaa, aikaisemmat kerrat olivat vuosina 1957, 1969 ja 1980. Se pelattiin myös ensimmäistä kertaa lauantaina.