Faza pucharowa rozgrywek Ligi Mistrzów UEFA 2016/2017 rozpoczęła się 14 lutego 2017 i została zakończona meczem finałowym, który odbył się na Millennium Stadium w Cardiff 3 czerwca 2017. Zwycięzcą został Real Madryt po wygranej 4:1 nad Juventusem FC.
8 drużyn, które zajęły 2. miejsca w fazie grupowej Ligi Mistrzów,
Do dalszych etapów turnieju przechodzili zwycięzcy poszczególnych dwumeczów.
Losowanie par 1/8 finału odbyło się 12 grudnia 2016 roku. Zwycięzcy poszczególnych grup w fazie grupowej Ligi Mistrzów zostali rozlosowani przeciwko zespołom, które zajęły 2. miejsca w fazie grupowej Ligi Mistrzów. Drużyny z tych samych federacji oraz grup nie mogli zostać zestawieni w jednej parze (dotyczy jedynie 1/8 finału).
Losowanie par tej rundy odbyło się 12 grudnia 2016 roku. Pierwsze mecze zostały rozegrane 14 i 15 lutego oraz 21 i 22 lutego 2017, a rewanże 7 i 8 marca oraz 14 i 15 marca 2017.
Od tej rundy drużyny rywalizujące ze sobą w parach losowane są niezależnie od kraju z którego pochodzą, a także grupy w której występowały. Losowanie par tej rundy odbyło się 17 marca 2017 roku. Pierwsze mecze zostały rozegrane 11 i 12 kwietnia, a rewanże 18 i 19 kwietnia 2017.
↑Mecz Borussia Dortmund - AS Monaco, pierwotnie zaplanowany na 11 kwietnia 2017 o godzinie 20:45 został przełożony z powodu eksplozji, do jakiej doszło przy klubowym autokarze Borussii.