הנבחרות המשתתפות חולקו ל-9 בתים. הנבחרת שסיימה ראשונה בכל בית העפילה לטורניר הגמר. בנוסף, מבין הנבחרות שסיימו במקום השני העפילה הנבחרת בעלת המאזן הטוב ביותר. שמונה הנבחרות הנותרות שסיימו במקום השני התמודדו במשחקי פלייאוף על ארבעת המקומות הנותרים.
הגרלת משחקי המוקדמות נערכה בהיכל הקונגרסים בוורשה שבפולין ב-7 בפברואר 2010. הנבחרות חולקו ל־6 דרגים על פי מקדם אופ"א לנבחרות לאומיות לסוף שנת 2009, שחושב בהתבסס על הישגי הנבחרות בטורנירים הבאים:[1]
ספרד דורגה ראשונה באופן אוטומטי, כאלופה המכהנת, אך בכל מקרה היא דורגה ראשונה גם לפי דירוג אופ"א.[2] לאחר מכן הוגרלו 51 הנבחרות לתשעה בתים, ששת הבתים הראשונים מכילים שבע נבחרות, אחת מכל דרג, ושלושה בתים מכילים שש נבחרות, אחת מכול שש הדרגים העליונים. להגרלה הוצבו מספר סייגים מסיבות פוליטיות:
גרמניה העפילה ליורו עם מאזן מושלם של עשרה ניצחונות. עיקר המאבק על המקום השני התרחש בין טורקיה ובלגיה. בלגיה הייתה זקוקה לניצחון חוץ על אזרבייג'ן כדי להגיע למקום השני, אך סיימה בתוצאה 1-1. טורקיה העפילה לשלב משחקי ההצלבה.
רוסיה העפילה ליורו מהמקום הראשון. אירלנד העפילה למשחקי ההצלבה. סלובקיה, שהגיעה לשמינית הגמר במונדיאל 2010 הובסה על ידי ארמניה, המפתיעה של הבית, במשחקי הבית והחוץ.
איטליה העפילה מהמקום הראשון בבית. אסטוניה המפתיעה העפילה למשחקי ההצלבה מהמקום השני בבית, לאחר ניצחון חוץ 3–1 על סרביה ולאחר ניצחון על סלובניה. עוד זכור מבית זה משחק נוסף בין אסטוניה לסרביה שנערך בשלג סוער והסתיים בתוצאה 1–1. התקשורת בסרביה טענה שהשלג הכבד עצר כדורים שבעטו הסרבים לעבר השער האסטוני, ואף הפריעו למהלכים של נבחרת סרביה. למקום האחרון בבית הגיעה איי פארו שסיימה את הקמפיין עם 4 נקודות בלבד.
נבחרת צרפת העפילה לטורניר היורו מהמקום הראשון עם 21 נקודות. הפסד ותיקו שעשתה עם נבחרת בלארוס, שנחשבת לנבחרת מדרג רביעי, הורידה אותה לקבוצת הדרג השני בהגרלת הבתים למונדיאל 2014[דרוש מקור]. בוסניה-הרצוגובינה העפילה למשחקי ההצלבה עם 20 נקודות. נבחרת לוקסמבורג סיימה במקום האחרון עם ניצחון אחד בלבד.
נבחרת הולנד רשמה הופעה מעולה עם מאזן כמעט מושלם במוקדמות היורו, והשיגה 27 נקודות. במהלך הקמפיין הביסה את סן מרינו, שלא זכתה לנקודה אחת בלבד בקמפיין זה, בתוצאה 11–0. שוודיה העפילה מהמקום השני ליורו ללא צורך במשחקי פלייאוף, זאת מכיוון שהייתה בעלת המאזן הטוב ביותר מבין הנבחרות שסיימו במקום השני. בנוסף, רשמה שוודיה ניצחון ביתי על הולנד בתוצאה 3–2.
נבחרת יוון סיימה ראשונה בבית עם 24 נקודות, לאחר שלא הפסידה באף משחק - מאזנה היה 7 ניצחונות ו3 תוצאות תיקו. קרואטיה נשלחה למשחקי ההצלבה עם 22 נקודות. ישראל סיימה שלישית עם 16 נקודות, זאת לאחר שאכזבה במשחק הבית מול יוון וסיימה בהפסד 1-0 באצטדיון בלומפילד. נבחרת לטביה רשמה הופעה ממוצעת וסיימה במקום הרביעי עם 11 נקודות. נבחרת גאורגיה סיימה במקום החמישי עם 10 נקודות, לאחר שהדהימה את קרואטיה בניצחון 1-0 בטביליסי, ובתיקו חוץ 1-1 עם יוון. מלטה סיימה במקום האחרון עם נקודה אחת בלבד.
נבחרת אנגליה סיימה במקום הראשון בבית עם 18 נקודות, על אף שהתקשתה במספר משחקים. נבחרת מונטנגרו, שדורגה בדרג החמישי במוקדמות, הפתיעה וסיימה במקום השני בבית. שווייץ שסומנה על ידי התקשורת כמעפילה בטוחה מהמקום השני בבית זה, סיימה במקום השלישי. בולגריה סיימה במקום האחרון בבית. במשחק בין אנגליה לבולגריה בטורניר, בו אנגליה ניצחה בתוצאה 3-0, צעקו אוהדי בולגריה הערות גזעניות וכן שרקו שריקות בוז לעבר שחקניה השחורים של נבחרת אנגליה.
נבחרת דנמרק סיימה במקום הראשון בבית עם 19 נקודות, זאת לאחר שניצחה את נורווגיה 2-0 בקופנהגן, ורשמה ניצחון ביתי בתוצאה 2-1 על נבחרת פורטוגל. נבחרת פורטוגל סיימה במקום השני עם 16 נקודות, לאחר הפסד חוץ לנורווגיה ולדנמרק. נבחרת קפריסין שסיימה במקום האחרון בבית, הפתיעה אף היא את פורטוגל כאשר סיימה נגדה בתוצאה 4-4 בליסבון. נבחרת איסלנד סיימה במקום הרביעי.
ספרד, אלופת העולם של המונדיאל האחרון, העפילה מהמקום הראשון בבית עם 24 נקודות. לאחר קרב מותח על המקום השני בבית שהתרחש בין סקוטלנד לצ'כיה, העפילה צ'כיה למשחקי ההצלבה. ליטא סיימה במקום הרביעי בבית עם 5 נקודות, וליכטנשטיין עם 4 נקודות במקום האחרון בבית, לאחר שרשמה ניצחון 2–0 ביתי מפתיע על ליטא.
