Lễ bốc thăm vòng bảng vòng loại được tổ chức vào ngày 2 tháng 12 năm 2018, lúc 12:00 CET (lúc 11:00 giờ địa phương) tại Trung tâm hội nghị Dublin ở Dublin, Cộng hòa Ireland.[5][11][12] 55 đội tuyển sẽ được rút thăm chia thành 10 bảng: năm bảng 5 đội (Các bảng A–E) và năm bảng 6 đội (Các bảng F–J).[13][14][15]

Các đội tuyển chọn làm hạt giống dựa trên bảng xếp hạng tổng thể Giải vô địch bóng đá các quốc gia châu Âu 2018–19. Bốn đội tham gia vòng chung kết giải vô địch bóng đá các quốc gia châu Âu 2019 vào tháng 6 năm 2019 được đưa vào một nhóm riêng biệt và được rút thăm chia vào các bảng A–D chỉ có năm đội để họ chỉ phải thi đấu tám trận đấu vòng loại, để lại hai trận đấu tự do để thi đấu Nations League Finals.[1] Các hạn chế sau đây cũng được áp dụng bằng hỗ trợ máy tính:[16]

• Đội chủ nhà: Để cho phép tất cả 12 đội tuyển từ các hiệp hội chủ nhà có cơ hội vượt qua vòng loại với tư cách là đội nhất và đội nhì của bảng, tối đa hai đội sẽ được đưa vào mỗi bảng: Azerbaijan, Đan Mạch, Anh, Đức, Hungary, Ý, Hà Lan, Cộng hòa Ireland, România, Nga, Scotland, Tây Ban Nha.
• Xung đột chính trị: Các cặp đội sau đây không thể được rút thăm chia thành cùng một bảng do xung đột chính trị: Gibraltar / Tây Ban Nha, Kosovo / Bosnia và Herzergovina, Kosovo / Serbia. (Armenia / Azerbaijan và Nga / Ukraina cũng đã được xác định là xung đột chính trị, nhưng các đội tuyển trong các cặp này là trong cùng một nhóm cho bốc thăm.)
• Địa điểm mùa đông: Tối đa hai đội tuyển được xác định là địa điểm có nguy cơ cao hoặc trung bình của điều kiện mùa đông nghiêm trọng sẽ được đưa vào mỗi bảng: Belarus, Estonia, Quần đảo Faroe, Phần Lan, Iceland, Latvia, Litva, Na Uy, Nga, Ukraina.
• Di chuyển quá mức: Tối đa một cặp đội được xác định với khoảng cách đi lại quá mức liên quan đến các quốc gia khác sẽ được đưa vào mỗi bảng:
  • Azerbaijan: với Gibraltar, Iceland, Bồ Đào Nha.
  • Iceland: với Armenia, Síp, Gruzia, Israel.
  • Kazakhstan: với Andorra, Anh, Pháp, Quần đảo Faroe, Gibraltar, Iceland, Malta, Bắc Ireland, Bồ Đào Nha, Cộng hòa Ireland, Scotland, Tây Ban Nha, Wales.

Hạt giống

Các đội tuyển được hạt giống dựa trên bảng xếp hạng tổng thể Giải vô địch bóng đá các quốc gia châu Âu vào tháng 11 năm 2018.[17][18] Các đội tuyển trong chữ nghiêng là chủ nhà vòng chung kết. Các đội tuyển trong chữ đậm đã vượt qua vòng loại cho vòng chung kết.