Alla fase a eliminazione diretta partecipano 32 squadre, di cui 23 squadre qualificate direttamente ai sedicesimi e le 9 squadre che hanno vinto il proprio girone nel turno preliminare. Le fasce per il sorteggio sono state composte in base al coefficiente UEFA dei club[1]. Nei sedicesimi e negli ottavi di finale non possono essere accoppiate squadre dello stesso Paese. In questa fase le squadre si affrontano in partite di andata e ritorno, eccetto che nella finale.
L'UEFA ha fissato il calendario della competizione e gli abbinamenti che saranno necessari nello svolgersi del torneo nella sua sede di Nyon, Svizzera[2].
Il sorteggio degli accoppiamenti per i sedicesimi di finale si è tenuto a Nyon il 1º settembre 2016[3][4]. L'andata si è disputata il 5 e il 6 ottobre 2016, mentre il ritorno si è disputato il 12 e il 13 ottobre 2016[4].
Il sorteggio degli accoppiamenti per gli ottavi di finale si è tenuto a Nyon il 17 ottobre 2016[5]. L'andata si è disputata il 9 e il 10 novembre 2016, mentre il ritorno si è disputato il 16 e il 17 novembre 2016[4].
Il sorteggio degli accoppiamenti per i quarti di finale si è tenuto a Nyon il 25 novembre 2016[6]. L'andata si disputerà il 22 e il 23 marzo 2017, mentre il ritorno si disputerà il 29 e il 30 marzo 2016.
Il sorteggio degli accoppiamenti per le semifinali si è tenuto a Nyon il 25 novembre 2016[6]. L'andata si è disputata il 22 aprile 2017, mentre il ritorno si disputa il 29 aprile 2017.