Faza pucharowa rozgrywek Ligi Mistrzów UEFA 2016/2017 rozpoczęła się 14 lutego 2017 i została zakończona meczem finałowym, który odbył się na Millennium Stadium w Cardiff 3 czerwca 2017. Zwycięzcą został Real Madryt po wygranej 4:1 nad Juventusem FC.
Terminarz Wszystkie losowania miały miejsce w siedzibie UEFA w Nyonie, w Szwajcarii.
RundaData i czas losowaniaData pierwszego meczuData drugiego meczu1/8 finału12 grudnia 201614-15 lutego 2017 21-22 lutego 20177-8 marca 2017 14-15 marca 2017Ćwierćfinał17 marca 201711-12 kwietnia 201718-19 kwietnia 2017Półfinał21 kwietnia 20172-3 maja 20179-10 maja 2017Finał3 czerwca 2017 na Millennium Stadium w Cardiff.
Zakwalifikowane drużyny Do startu w fazie pucharowej uprawnionych było 16 drużyn: 8 zwycięzców fazy grupowej Ligi Mistrzów, 8 drużyn, które zajęły 2. miejsca w fazie grupowej Ligi Mistrzów, Do dalszych etapów turnieju przechodzili zwycięzcy poszczególnych dwumeczów.
Losowanie par 1/8 finału odbyło się 12 grudnia 2016 roku. Zwycięzcy poszczególnych grup w fazie grupowej Ligi Mistrzów zostali rozlosowani przeciwko zespołom, które zajęły 2. miejsca w fazie grupowej Ligi Mistrzów.