2009-10년 UEFA 챔피언스리그(2009-10 UEFA Champions League)는 유럽 축구 연맹(UEFA)의 최상위 클럽 축구 대회인 유럽 축구 연맹(UEFA)의 최상위 클럽 축구 대회인 UEFA 챔피언스리그의 55번째 시즌으로, 대회 명칭이 유러피언컵에서 UEFA 챔피언스리그로 바뀐 이후의 18번째 시즌이다.
2009-10 시즌의 챔피언스리그에는 52개 축구협회(리히텐슈타인 제외)에서 총 76개 팀이 참가한다. 참가팀의 수는 UEFA의 리그 점수에 의하여 결정된다. UEFA 챔피언스리그 2008-09의 우승 팀은 국내 리그에서 유럽 클럽 대항전에 진출할 수 있는 순위가 아니더라도 조별리그에 바로 참가한다. 또한 UEFA 유로파리그 진출 순위라도 챔피언스리그에 참가할 수 있다.
챔피언스리그의 새로운 구성으로, 두개의 독립적인 예선전이 존재한다. 하나는 각 리그의 우승 팀이 참가하는 예선전이고, 또다른 하나는 리그 우승 팀이 아닌 팀들이 참가하는 예선전이다. 두 예선전의 3차 예선전에서 패하는 팀은 UEFA 유로파리그의 플레이오프전으로 가게 되고, 플레이오프전에서 패하는 팀은 조별 리그전으로 가게 된다.
2009-10 시즌의 결승전은 스페인의 수도인 마드리드에 위치한 레알 마드리드의 홈구장인 산티아고 베르나베우 경기장에서 열렸다. 이번 결승전은 스페인에서 열리는 일곱 번째 결승전이자 산티아고 베르나베우 경기장에서 열리는 네 번째 결승전이다. 또한 이번 결승전은 처음으로 평일이 아닌 주말에 열렸다.