Lors du premier tour de qualification, l'Olimpia Bălți est opposé au club azerbaïdjanais du FK Khazar Lankaran. Le match aller se déroule le à domicile et se termine sur le score de 0-0[2]. Le match retour a lieu le 8 juillet 2010 et se termine sur le score de 1-1, le but moldave étant marqué par l'attaquant haïtien Jean-Robens Jerome(en)[3]. Le FC Olimpia Bălți se qualifie donc grâce à la règle des buts marqués à l'extérieur.
Pour le second tour de qualifiaction, l'Olimpia Bălți affronte les Roumains du FC Dinamo Bucarest. Le match aller a lieu le 15 juillet 2010 et voit le club roumain s'imposer 2-0[4]en Moldavie. Le match retour a lieu à Bucarest le 22 juillet 2010 et le Dinamo s'impose sur le score de 5-1, le but de Bălți étant marqué par le Nigérian Julius Adaramola(en)[5]. Le FC Olimpia Bălți est donc éliminé de la compétition.
Note : dans les résultats ci-dessous, le score du club est toujours donné en premier