De UEFA beschikte over 14 tickets voor het WK. Gastland Rusland was automatisch geplaatst. De 9 groepswinnaars van iedere poule plaatsten zich ook voor het WK. De 8 beste nummers 2 streden via een playoff om de laatste 4 toegangsbewijzen voor het WK.
De loting vond plaats op 25 juli 2015 in Sint-Petersburg, Rusland. Op dat moment waren 52 landen die waren aangesloten bij de UEFA, lid van de FIFA. Deze landen werden voorafgaand aan de loting op basis van de FIFA-wereldranglijst van juli 2015 naar sterkte ingedeeld in zes potten: vijf potten van negen landen en een van zeven landen.
1 Uit elke pot wordt elk land in een andere groep geloot. Landen die in dezelfde pot zijn ingedeeld kunnen dus niet tegen elkaar spelen. 2 Tussen haakjes is de positie op de FIFA-wereldranglijst van juli 2015 aangegeven. 3 Rusland zal worden toegevoegd aan een groep van vijf landen, wat het land in staat stelt oefeninterlands te spelen. Deze resultaten tellen niet mee voor de rangschikking van de groep. 4 Wegens politieke redenen kunnen Azerbeidzjan en Armenië niet in dezelfde groep geloot worden. Aangezien deze landen zich in dezelfde pot bevinden is dit sowieso niet mogelijk.
De opzet verschilt van de opzet van het kwalificatietoernooi voor het wereldkampioenschap van 2014, doordat gastland Rusland rechtstreeks is geplaatst. De landen worden ingedeeld in negen groepen: zeven groepen met zes landen en twee groepen met vijf landen. De winnaar van elke groep plaatst zich rechtstreeks voor het WK. De acht beste nummers twee spelen in de play-offs om de resterende vier plaatsen. De beste nummers twee worden bepaald aan de hand van de prestaties tegen de nummers 1, 3, 4 en 5, zodat de nummers twee van de groepen met vijf landen niet benadeeld worden.
Op 13 mei 2016 werden Kosovo en Gibraltar lid van de FIFA. De FIFA besloot dat deze landen mee mochten doen aan het kwalificatietoernooi en verzocht de UEFA om dit mogelijk te maken.[1] Beide landen werden toegevoegd aan de twee groepen met vijf landen. Vanwege veiligheidsredenen wilde de UEFA Kosovo niet toevoegen aan groep H met daarin Bosnië-Herzegovina waardoor het groep I werd. Voor Gibraltar werd het daardoor groep H.[2] De UEFA besloot de regel om de beste nummers twee te bepalen niet te wijzigen.[3]
Dit is na het Europees kampioenschap voetbal 2016 (kwalificatie) de tweede kwalificatiereeks waar het systeem Week of football wordt gehanteerd. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een uniforme uitstraling en vaste aanvangstijden. Dit is gedaan om de onoverzichtelijke kwalificatiereeks, waarbij elk land zijn eigen aanvangstijdstip bepaalde, te stoppen.
Data
Ronde
Wedstrijdnummer
Datum
Eerste ronde (groepsfase)
Wedstrijd 1
4 september–6 september 2016
Wedstrijd 2
6 oktober–8 oktober 2016
Wedstrijd 3
9 oktober–11 oktober 2016
Wedstrijd 4
11 november–13 november 2016
Wedstrijd 5
24 maart–26 maart 2017
Wedstrijd 6
9 juni–11 juni 2017
Wedstrijd 7
31 augustus–2 september 2017
Wedstrijd 8
3 september–5 september 2017
Wedstrijd 9
5 oktober–7 oktober 2017
Wedstrijd 10
8 oktober–10 oktober 2017
Ronde
Wedstrijd
Datum
Tweede ronde (Play-offs)
Eerste play-off
9 november–11 november 2017
Tweede play-off
12 november–14 november 2017
De wedstrijden vinden plaats van donderdag tot en met dinsdag. Een team speelt op donderdag en zondag, vrijdag en maandag of zaterdag en dinsdag.
De wedstrijden uit dezelfde groep vinden plaats op dezelfde dag.
Het volledige wedstrijdschema is op 26 juli 2015 bekendgemaakt.
Aan de play-offs doen de 8 beste nummers 2 uit de groepen mee. Hierbij telt het resultaat tegen de nummer zes in de groep niet mee, ondanks de toevoeging van Gibraltar en Kosovo.[3] De loting voor deze ronde zal in oktober 2017 zijn, nadat alle wedstrijden uit de eerste ronde gespeeld zijn. De landen die tegen elkaar loten spelen twee wedstrijden tegen elkaar, een uit- en een thuiswedstrijd. De eerste wedstrijd wordt gespeeld tussen 9 en 11 november en de tweede tussen 12 en 14 november 2017. De winnaar over twee wedstrijden plaatst zich voor het wereldkampioenschap voetbal in 2018.