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北京时间12月16日晚19点，2019-20赛季欧冠16强对阵抽签仪式在欧足联总部瑞士尼翁进行。皇马和曼城的对决成为焦点，卫冕冠军利物浦遇上马竞、拜仁和切尔西展开对决，巴萨、热刺和尤文都抽到了好签。

欧冠小组赛全部16支球队全部产生，16强全部来自五大联赛球队这也是有史以来第一次。英超的利物浦、曼城、切尔西和热刺全部晋级，西甲的巴萨、皇马，马竞和瓦伦全部晋级，意甲尤文、那不勒斯和亚特兰大晋级，德甲拜仁、多特和莱比锡晋级，法甲巴黎和里昂晋级。

16支球队被分为8支种子队和8支非种子队，8个获得小组第一出线的球队作为抽签中的种子球队，8个小组第二的球队则作为非种子队。种子球队赛程先客后主。同国家(或地区)足协下的球队在1/8决赛将回避，小组赛同组对手也将回避。

最终抽签结果如下：(前者先主场后客场)

多特蒙德(德国)VS巴黎圣日耳曼(法国)

皇家马德里(西班牙)VS曼城(英格兰)

亚特兰大(意大利)VS瓦伦西亚(西班牙)

马德里竞技(西班牙)VS利物浦(英格兰)

切尔西(英格兰)VS拜仁慕尼黑(德国)

里昂(法国)VS尤文图斯(意大利)

托特纳姆热刺(英格兰)VS莱比锡RB(德国)

那不勒斯(意大利)VS巴塞罗那(西班牙)

皇家马德里VS曼城