Do startu w fazie grupowej uprawnionych było 48 drużyn (w tym 38 zwycięzców rundy play-off Ligi Europy i 10 przegranych rundy play-off Ligi Mistrzów). Losowanie odbyło się 28 sierpnia 2009 (godz. 13:00). W jego trakcie zespoły zostały rozdzielone na 4 koszyki, następnie rozlosowane i podzielone na 12 grup po 4 drużyny każda. Do jednej grupy nie mogły trafić drużyny z tego samego koszyka i federacji.
Wszystkie zespoły zagrały ze sobą dwukrotnie – po 2 najlepsze z każdej grupy awansowały do fazy pucharowej.
Na żółtym tle przedstawiono drużyny, które awansowały z rundy play-off Ligi Europy. Na różowym tle przedstawiono drużyny, które przegrały w rundzie play-off Ligi Mistrzów.
Koszyk 1 Drużyna Współcz. Drużyna Współcz. Werder Brema 91,339 Hamburger SV 67,339 Villarreal CF 80,853 SL Benfica 64,292 Roma 78,582 Valencia CF 59,853 PSV Eindhoven 75,826 Panathinaikos AO 56,633 Szachtar Donieck 74,370 Ajax 54,826 Sporting CP 68,292 Steaua Bukareszt 53,781
Koszyk 2 Drużyna Współcz. Drużyna Współcz. Fenerbahçe SK 52,445 Heerenveen 33,826 FC Basel 51,050 Galatasaray SK 33,445 Lille OSC 47,033 RSC Anderlecht 32,065 Celtic 40,575 Austria Wiedeń 31,565 Everton 35,899 FC Kopenhaga 26,890 Club Brugge 34,065 Lazio 26,582