Jalkapallon Mestarien liigan kauden 2009–2010 pudotuspelit pelattiin 16. helmikuuta – 22. toukokuuta 2010. Pudotuspelien kaikki ottelut pelattiin kaksiosaisina, paitsi finaali, joka pelattiin yksiosaisena Estadio Santiago Bernabéulla, Madridissa.
Pudotuspelien ensimmäiselle kierrokselle selvisivät lohkojen ensimmäiseksi ja toiseksi sijoittuneet, yhteensä 16 joukkuetta. Ensimmäisellä kierroksella samaan ottelupariin ei voinut päästä kahta joukkuetta samasta maasta. Puolivälieristä lähtien arvonta oli vapaa.
Pudotuspeleissä joukkue, joka johti kahden ottelun jälkeen otteluiden yhteistuloksen perusteella eteni seuraavalle kierrokselle. Jos pudotuspeleissä joukkueiden yhteistulos kahdesta ottelusta oli tasan, eikä kumpikaan edennyt jatkoon vierasmaalisäännön turvin, pelattiin yhteensä 30 minuutin jatkoaika, kaksi kertaa 15 minuuttia. Jos ottelu oli edelleen tasan jatkoajan jälkeen, seurasi rangaistuspotkukilpailu. Jatkoajalla vierasmaalisääntöä ei otettu huomioon.
Pudotuspelikaavio
Neljännesvälierät
Ensimmäisen pudotuspelikierroksen arvonta suoritettiin 18. joulukuuta 2009. Ensimmäiset osaottelut pelattiin 16./17. ja 23./24. helmikuuta 2010. Toiset osaottelut pelattiin 9./10. ja 16./17. maaliskuuta 2010.
Ensimmäiset osaottelut
Toiset osaottelut
Puolivälierät
Toisen pudotuspelikierroksen arvonta suoritettiin 19. maaliskuuta 2010. Ensimmäiset osaottelut pelataan 30. ja 31. maaliskuuta 2010. Toiset osaottelut pelataan 6. ja 7. huhtikuuta 2010.
Ensimmäiset osaottelut
Toiset osaottelut
Välierät
Kolmannen pudotuspelikierroksen arvonta suoritettiin myös 19. maaliskuuta 2010. Ensimmäiset osaottelut pelataan 20. ja 21. huhtikuuta 2010. Toiset osaottelut pelataan 27. ja 28. huhtikuuta 2010.
Ensimmäiset osaottelut
Toiset osaottelut
Finaali
Mestarien liigan finaali pelattiin Estadio Santiago Bernabéulla, Madridissa Espanjassa. Finaali järjestettiin stadionilla neljättä kertaa, aikaisemmat kerrat olivat vuosina 1957, 1969 ja 1980. Se pelattiin myös ensimmäistä kertaa lauantaina.