strzelił dwa gole w pierwszej połowie, aby zapewnić Realowi Madryt zwycięstwo 5-2 na Anfield przeciwko Liverpoolowi w pierwszym meczu fazy pucharowej Ligi Mistrzów w 1/8 finału.
W dniu 9 maja 2023 r. Vinícius wniósł znaczący wkład w występ Realu Madryt w pierwszym etapie półfinału przeciwko Manchesterowi City, zdobywając niezwykłą bramkę z dalekiego zasięgu w 36. minucie. Wraz z kolegami z drużyny, Rodrygo i Karimem Benzemą, stworzył wiele okazji, pokazując kontratakującą sprawność Realu Madryt przeciwko dominującemu posiadaniu Manchesteru City. Mecz ostatecznie zakończył się remisem 1-1. W drugim etapie półfinału Real Madryt poniósł porażkę 4:0 z City, kończąc tym samym kampanię o tytuł Ligi Mistrzów. Vini został wybrany do drużyny turnieju Ligi Mistrzów UEFA 2022/23.
W następstwie odejścia Edena Hazarda Real Madryt potwierdził, że Vinícius, który wcześniej nosił koszulkę nr 20, będzie nosił kultową koszulkę klubu nr 7, noszoną niegdyś przez Cristiano Ronaldo i Raúla, począwszy od sezonu 2023/24.