У другому раунді кваліфікації (який часто називають плей-оф) найкращі вісім збірних, що посіли другі місця у відбіркових групах, виборювали чотири путівки на чемпіонат світу 2010 року. Переможці кожної з чотирьох сформованих за результатами жеребкування пар приєднаються до інших учасників фінальної частини чемпіонату світу у Південній Африці.
Рейтинг збірних, що зайняли 2 місце в групі ГрупаЗбірнаІВНПЗГПГ+/-О48 512156+91628 512169+71668 431106+41578 431129+31538 422104+61458 4131912+71318 34195+413 88 2 6 0 8 6 +21298 24297+210
Жеребкування Матчі призначені на 14 і 18 листопада 2009 року. Жеребкування відбулось у м. Цюриху (Швейцарія) 19 жовтня 2009 року. Вісім команд були розділені на два кошика за рейтингом ФІФА від 16 жовтня 2009 року. Найкращі чотири команди сіялись до кошика А, а інші чотири — у Б. Окреме жеребкування стосувалось того, на чиєму полі буде зіграний перший матч у парі.
Кошик AЗбірна Рейтинг ФІФА на 16.10.2009р. 9 10 12 16Кошик BЗбірна Рейтинг ФІФА на 16.10.2009р. 22 34 42 49
Матчі +Дата матчуМісто/стадіонЗбірна (господар)Збірна (гість)Рахунок матчу (першого тайму)Голи14 листопада 2009Афіни/Олімпійський стадіон (Афіни) </div>0:0 (0:0) 14 листопада 2009Дублін/Крок Парк 0:1 (0:0) 72хв. Анелька(Франція)-0:114 листопада 2009Лісабон/ Луж (стадіон) 1:0 (1:0)31хв. Алвеш(Португалія)-1:014 листопада 2009Москва/Лужники (стадіон) 2:1 (1:0)40хв.Білялетдінов(Росія)-1:0 52хв.Білялетдінов(Росія)-2:0 87хв.Печнік(Словенія)-2:118 листопада 2009 Донецьк/«Донбас Арена» 0:1 (0:1)31хв.Салпінгідіс(Греція)-0:1 18 листопада 2009Париж/Стад де Франс 1:1дод. (0:0)32хв. Кін(Ірландія)-0:1 103хв. Галлас(Франція)-1:118 листопада 2009 Зеніца/Біліно Поле (стадіон) 0:1 (0:0)56хв. Мейрелеш(Португалія)-0:118 листопада 2009Марібор/Людскі Врт 1:0 (1:0)44хв.Дедіч(Словенія)-1:0 +
Визначення переможців пар плей-оф +ЗбірнаЗбірнаЗагалом за сумою двох матчів плей-офПереможець 0-1 (0:0;0:1) | 2-1 (1:0;1:1) |0-2 (0:1;0:1) |2-2 (1:2;1:0) |+
Учасники фінального турніру чемпіонату світу з футболу 2010 року за результатами плей-оф