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 26 sierpnia 2011. 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.
Koszyk 1 Drużyna Tottenham Hotspur78.157 PSV Eindhoven74.025 Atlético Madrid70.465 Sporting CP68.319 SC Braga62.319 FC Schalke 0461.887 Dynamo Kijów60.776 Paris Saint-Germain51.735 Kopenhaga LM51.110 AZ Alkmaar43.025 RSC Anderlecht42.400 Twente LM41.025Koszyk 2 Drużyna Fulham 40.157 Beşiktaş JK 37.010 Hapoel Tel Awiw 36.400 Metalist Charków 34.276 Standard Liège 32.400 Rubin Kazań LM31.941 Club Brugge 31.400 AEK Ateny 30.833 Steaua București 29.164 Udinese Calcio LM27.110 Athletic Bilbao24.465 S.S.