小组赛第五个比赛日结束后，马竞、巴塞罗那、多特蒙德、拉齐奥、阿森纳、埃因霍温等6支球队晋级欧冠淘汰赛，进入16强的球队数量增加到12支。米兰1-3不敌多特蒙德，曼联3-3战平加拉塔萨雷。两支球队目前都排名小组垫底，出线并不容易。
A组
加拉塔萨雷 3-3 曼联
第18分钟，凭借加纳乔和布鲁诺·费尔南德斯的进球，曼联2-0领先。不过，第29分钟齐耶赫的任意球让加拉塔萨雷扳回一球。下半场麦克托米奈的进球让曼联再次取得2球领先，但齐耶赫再次任意球破门，随后为阿克蒂尔科格鲁送出助攻。加拉塔萨雷队以2球落后。最终，他们主场3-3战平曼联，拿到1分。
拜仁慕尼黑 0-0 哥本哈根
上半场，特尔和穆勒相继错失得分机会。比赛最后时刻，客场作战的哥本哈根险些进球，但埃尤努西在禁区内连续两次射门被诺伊尔扑出。最终，两队握手言和。这场平局终结了拜仁在欧冠小组赛的17连胜，哥本哈根也保留了小组出线的希望。
B组
塞维利亚 2-3 埃因霍温
拉莫斯和恩内斯里的进球一度让塞维利亚2球领先，但奥坎波斯从2黄变1红被罚下，成为比赛的转折点。萨伊瓦里的精彩抽射和古德利的乌龙球让埃因霍温扳平了比分。补时阶段，佩皮头球破门，埃因霍温完成二比三逆转。
阿森纳 6-0 镜头
阿森纳以6球大胜，锁定B组榜首。枪手上半场打进5球，哈弗茨、热苏斯、萨卡、马蒂内利和厄德高先后进球。第86分钟，替补上场的若日尼奥主罚点球将比分锁定为6-0。这也是阿森纳历史上首次有六名球员在欧冠比赛中取得进球。
C组
皇家马德里 4-2 那不勒斯
第9分钟，乔瓦尼·西蒙尼的进球让那不勒斯取得领先，但2分钟后罗德里戈为皇马扳平比分。第22分钟，贝林汉姆头球破门，皇马取得领先。下半场一开始，那不勒斯凭借安圭萨的小角度射门扳平比分。但皇马两名替补球员尼科·帕斯和何塞卢连续进球，为皇马锁定胜局。凭借这场胜利欧冠16到17赛季小组赛，皇马锁定了C组头名位置。
布拉加 1-1 柏林联合
第30分钟，尼亚卡特被红牌罚下，这让布拉加在接下来的60分钟内只有10人上场。上半场结束前三分钟，罗宾·戈森斯抽射打破僵局。然而下半场第6分钟，贾洛的爆发性射门为布拉加扳平了比分。
D组
本菲卡 3-3 国际米兰
前国际米兰球员若昂·马里奥上半场上演帽子戏法，帮助本菲卡取得3球领先。这也是本菲卡球员在欧冠联赛中的首个帽子戏法。然而下半场风云突变，阿瑙托维奇的进球给国米吹响了反击的号角。第58分钟，弗拉特西的抽射进一步缩小了比分差距，随后桑切斯的点球帮助国米扳平比分！第84分钟，安东尼奥·席尔瓦被红牌罚下，本菲卡只能以10人应战。最终欧冠16到17赛季小组赛，国米连追3球，3-3战平本菲卡。
皇家社会 0-0 萨尔茨堡
本场比赛皇家社会进攻占据主导地位，但萨尔茨堡门将施拉格连续做出精彩扑救，挡出图连特斯和萨迪克的射门。比赛结束前，他挡出了久保武英的任意球，让萨尔茨堡获得了宝贵的一分。
E组
拉齐奥 2-0 凯尔特人
替补出场的因莫比莱成为决定胜负的关键人物。他在第82分钟和第85分钟梅开二度，帮助拉齐奥主场2-0击败凯尔特人。凭借这场胜利，拉齐奥也锁定了16强的席位。
费耶诺德 1-3 马德里竞技
第14分钟，下半场埃尔莫索的进球帮助马竞将领先优势扩大到2球。第77分钟，韦费尔的头球一度给费耶诺德追平比分的希望。但4分钟后，费耶诺德前锋圣地亚哥·希门尼斯打进乌龙球，最终比分定格为1-3。马德里竞技凭借这场胜利锁定16强席位。
F组
巴黎圣日耳曼 1-1 纽卡斯尔联
第24分钟，阿尔米隆远射造成多纳鲁马扑救偏出，伊萨克补射破门，纽卡斯尔取得领先。补时阶段，登贝莱制造点球，姆巴佩罚进，让巴黎拿到1分，避免积分榜上被纽卡斯尔反超。
AC米兰1-3多特蒙德
吉鲁在第6分钟错失点球，但罗伊斯在4分钟后主罚点球。不过，楚克维泽的进球依然让米兰以平局进入半场休息。下半场吉滕斯和阿德耶米的进球让多特蒙德再次领先，以3-1赢得比赛。多特蒙德尽管前两场比赛1平1负的不利局面，但仍取得3连胜，从F组出线。排名垫底的米兰仍有机会出线，但必须在最后一轮击败纽卡斯尔，而巴黎也将输给多特蒙德。
G组
曼城 3-2 莱比锡
奥蓬达在上半场前33分钟梅开二度，帮助莱比锡取得2-0领先。下半场曼城开始反扑，福登助攻哈兰德扳回一城。这也是哈兰德在欧冠联赛中的第40粒进球。他只打了35场比赛，创造了新纪录。比此前最快进40球的范尼少了10场比赛。比赛最后20分钟，福登先是自己进球，随后又为阿尔瓦雷斯送出助攻。曼城最终连进3球逆转莱比锡，提前锁定小组头名。曼城也连续7个赛季小组第一。
年轻男孩2-0贝尔格莱德红星
比赛第8分钟，红星后卫内德科维奇打进乌龙球，主队取得1球领先。随后布鲁姆的射门帮助年轻人2-0领先。下半场，黄仁凡的射门击中立柱，米贾托维奇也错失了两次好机会欧冠16到17赛季小组赛，比分最终定格在2-0。
H组
顿涅茨克矿工 1-0 安特卫普
上半场，祖布科夫主罚任意球，助攻马特维延科头球破门。这个进球帮助主队锁定胜局。这场胜利也让矿工队与波尔图追至9分，保留了晋级16强的希望。
巴塞罗那 2-1 波尔图
第30分钟，波尔图前锋佩佩进球，客队1-0领先。但他们的领先只维持了2分钟。坎塞洛依靠个人能力内切抽射远角扳平比分。下半场一开始，菲利克斯两次制造危险。随后他接到坎塞洛的助攻，进球反超。凭借这场2-1的胜利，巴塞罗那锁定了一个出线名额。这也是他们近三个赛季首次晋级欧冠16强。
得分手名单
哈兰德打进5球，与霍伊伦、莫拉塔并列射手榜。贝林汉姆、格列兹曼、凯恩等人打进4球，紧随其后。
助攻榜
小组赛5轮过后，欧冠助攻榜：萨卡以4次助攻领先，里卡多·奥尔塔、莫利纳、拉基蒂奇和埃梅里各有3次助攻紧随其后。
