Losowanie par 1/16 finału odbyło się 12 grudnia 2016 roku. Zwycięzcy fazy grupowej Ligi Europy oraz 4 najlepsze z zespołów, które zajęły 3. miejsca w fazie grupowej Ligi Mistrzów zostali rozlosowani przeciwko zespołom, które zajęły 2. miejsca w fazie grupowej Ligi Europy oraz pozostałym drużynom, które zajęły 3. miejsca w fazie grupowej Ligi Mistrzów. Drużyny z tych samych federacji oraz grup nie mogły zostać zestawione w jednej parze (dotyczy jedynie 1/16 finału). Z powodu napiętej sytuacji politycznej pomiędzy Rosją i Ukrainą w jednej parze nie mogły zostać zestawione także drużyny z tych krajów.
Drużyny rozstawione
Drużyny nierozstawione
Drużyny, które awansowały z fazy grupowej Ligi Europy:
GrupaZwycięzcy grup2. drużyny grupA Fenerbahçe SK Manchester UnitedB APOEL Nikozja Olympiakos SFPC AS Saint-Étienne RSC AnderlechtD Zenit Petersburg AZ AlkmaarE Roma Astra GiurgiuF KRC Genk Athletic BilbaoG Ajax Celta VigoH Szachtar Donieck KAA GentI FC Schalke 04 FK KrasnodarJ Fiorentina PAOK FCK Sparta Praga Hapoel Beer SzewaL Osmanlıspor Villarreal CF
Zespoły, które odpadły z fazy grupowej Ligi Mistrzów: GrupaDrużynaG FC Kopenhaga623172+59H Olympique Lyon622253+28E Tottenham Hotspur62136607B Beşiktaş JK6141914-57D FK Rostów6123612-65C Borussia Mönchengladbach6123512-75F Legia Warszawa6114924-154A Łudogorec Razgrad6033615-93