Vòng đấu loại trực tiếp UEFA Champions League 2023–24

Vòng đấu loại trực tiếp UEFA Champions League 2023–24 bắt đầu vào ngày 13 tháng 2 với vòng 16 đội và kết thúc vào ngày 1 tháng 6 năm 2024 với trận chung kết tại Sân vận động Wembley ở London, Anh để xác định nhà vô địch của UEFA Champions League 2023–24. Có tổng cộng 16 đội thi đấu ở vòng đấu loại trực tiếp.

Thời gian là CET/CEST, do UEFA liệt kê (giờ địa phương, nếu khác nhau thì nằm trong ngoặc đơn).

==Các đội lọt vào==
Vòng đấu loại trực tiếp bao gồm 16 đội lọt vào với tư cách là đội nhất và nhì của mỗi bảng trong số tám bảng ở vòng bảng.
<section begin=Qualified teams />
<section end=Qualified teams />

==Thể thức==
Mỗi cặp đấu ở vòng đấu loại trực tiếp, ngoại trừ trận chung kết, được diễn ra qua hai lượt trận với mỗi đội thi đấu một lượt tại sân nhà. Đội nào ghi được tổng số bàn thắng nhiều hơn qua hai lượt trận đi tiếp vào vòng tiếp theo. Nếu tổng tỉ số bằng nhau thì 30 phút của hiệp phụ được diễn ra (luật bàn thắng sân khách không được áp dụng). Nếu tỉ số vẫn bằng nhau tại thời điểm cuối hiệp phụ, đội thắng được quyết định bằng loạt sút luân lưu. Ở trận chung kết, nơi diễn ra một trận duy nhất, nếu tỉ số hòa sau thời gian thi đấu chính thức, hiệp phụ được diễn ra, sau đó là loạt sút luân lưu nếu tỉ số vẫn hòa.
<section begin=Format />
Cơ chế của lễ bốc thăm cho mỗi vòng như sau:
- Ở lễ bốc thăm cho vòng 16 đội, tám đội nhất bảng được xếp vào nhóm hạt giống và tám đội nhì bảng được xếp vào nhóm không hạt giống. Các đội hạt giống được bốc thăm để đấu với các đội không hạt giống với các đội hạt giống tổ chức trận lượt về. Các đội từ cùng bảng hoặc cùng hiệp hội không thể được bốc thăm để đấu với nhau.
- Ở lễ bốc thăm cho vòng tứ kết và bán kết, không có đội hạt giống nào và các đội từ cùng bảng hoặc cùng hiệp hội có thể được bốc thăm để đấu với nhau. Do lễ bốc thăm cho vòng tứ kết và bán kết được tổ chức cùng nhau trước khi vòng tứ kết được diễn ra, danh tính của các đội thắng tứ kết không được biết tại thời điểm bốc thăm bán kết. Một lượt bốc thăm cũng được tổ chức để xác định đội thắng bán kết nào được chỉ định là đội "nhà" cho trận chung kết (vì mục đích hành chính do trận đấu được diễn ra tại một địa điểm trung lập).<section end=Format />

Đối với vòng tứ kết và bán kết, các đội từ cùng thành phố không được xếp lịch để thi đấu tại sân nhà vào cùng ngày hoặc vào các ngày liên tiếp do công tác hậu cần và kiểm soát đám đông. Để tránh xung đột lịch thi đấu như vậy, nếu hai đội được bốc thăm để thi đấu tại sân nhà trong cùng lượt trận, thứ tự các lượt trận của cặp đấu liên quan đến đội có thứ hạng trong nước thấp hơn ở mùa giải vòng loại được đảo ngược so với lần bốc thăm ban đầu.

==Nhánh đấu==
<section begin=Bracket /><section end=Bracket />

==Vòng 16 đội==
<section begin=R16 />
Lễ bốc thăm cho vòng 16 đội được tổ chức vào ngày 18 tháng 12 năm 2023, lúc 12:00 CET.<section end=R16 />

===Tóm tắt===
<section begin=R16 />
Các trận lượt đi được diễn ra vào ngày 13, 14, 20 và 21 tháng 2, các trận lượt về được diễn ra vào ngày 5, 6, 12 và 13 tháng 3 năm 2024.

===Các trận đấu===
"Tổng tỷ số 1–1. Arsenal thắng 4–2 trên chấm luân lưu."

"Barcelona thắng với tổng tỷ số 4–2."

"Paris Saint-Germain thắng với tổng tỷ số 4–1."

"Tổng tỷ số 2–2. Atlético Madrid thắng 3–2 trên chấm luân lưu."

"Borussia Dortmund thắng với tổng tỷ số 3–1."

"Bayern Munich thắng với tổng tỷ số 3–1."

"Manchester City thắng với tổng tỷ số 6–2."

"Real Madrid thắng với tổng tỷ số 2–1."

==Tứ kết==
<section begin=QF />
Lễ bốc thăm cho vòng tứ kết được tổ chức vào ngày 15 tháng 3 năm 2024, lúc 12:00 CET.<section end=QF />

===Tóm tắt===
<section begin=QF />
Các trận lượt đi được diễn ra vào ngày 9 và 10 tháng 4, các trận lượt về được diễn ra vào ngày 16 và 17 tháng 4 năm 2024.

===Các trận đấu===
"Bayern Munich thắng với tổng tỷ số 3–2."

"Borussia Dortmund thắng với tổng tỷ số 5–4."

"Tổng tỷ số 4–4. Real Madrid thắng 4–3 trên chấm luân lưu."

"Paris Saint-Germain thắng với tổng tỷ số 6–4."

==Bán kết==
<section begin=SF />
Lễ bốc thăm cho vòng bán kết được tổ chức vào ngày 15 tháng 3 năm 2024, lúc 12:00 CET, sau khi bốc thăm tứ kết.<section end=SF />

===Tóm tắt===
<section begin=SF />
Các trận lượt đi được diễn ra vào ngày 30 tháng 4 và 1 tháng 5, các trận lượt về được diễn ra vào ngày 7 và 8 tháng 5 năm 2024.

===Các trận đấu===
"Borussia Dortmund thắng với tổng tỷ số 2–0."

"Real Madrid thắng với tổng tỷ số 4–3."

==Chung kết==
<section begin=F />
Trận chung kết diễn ra vào ngày 1 tháng 6 năm 2024 tại Sân vận động Wembley ở London. Một lượt bốc thăm được tổ chức vào ngày 15 tháng 3 năm 2024, sau khi bốc thăm tứ kết và bán kết, để xác định đội "nhà" vì mục đích hành chính.
<section end=F />