Vòng đấu loại trực tiếp UEFA Champions League 2023–24 bắt đầu vào ngày 13 tháng 2 với vòng 16 đội và kết thúc vào ngày 1 tháng 6 năm 2024 với trận chung kết tại Sân vận động Wembley ở London, Anh để xác định nhà vô địch của UEFA Champions League 2023–24.[1] Có tổng cộng 16 đội thi đấu ở vòng đấu loại trực tiếp.[2]Thời gian là CET/CEST,[note 1] do UEFA liệt kê (giờ địa phương, nếu khác nhau thì nằm trong ngoặc đơn).