Do startu w fazie grupowej uprawnione były 32 drużyny (w tym 10 zwycięzców rundy play-off). Losowanie odbyło się 27 sierpnia 2015 roku w Monako. W jego trakcie zespoły zostały rozdzielone na 4 koszyki, następnie rozlosowane i podzielone na 8 grup po 4 drużyny każda, ponadto do jednej grupy nie mogły trafić drużyny z tego samego koszyka i federacji oraz – ze względu na trudną sytuację polityczną – zespoły z Rosji i Ukrainy.
Wszystkie zespoły grały ze sobą dwukrotnie w systemie mecz-rewanż. Po 2 najlepsze drużyny z każdej grupy awansowały do fazy pucharowej rozgrywek, drużyny z 3. miejsc zagwarantowały sobie prawo gry w 1/16 finału Ligi Europy UEFA.
Podział na koszyki Począwszy od tego sezonu wprowadzono zmiany w rozstawieniu pierwszego koszyka. Nie zmieniło się to, iż obrońca pucharu (FC Barcelona) został automatycznie przydzielony do najmocniejszego koszyka. Nowością jest, że oprócz niego znajdowali się także mistrzowie 7 najsilniejszych lig europejskich, z tym, że w tym sezonie FC Barcelona jest także mistrzem kraju, więc w pierwszym koszyku znajdował się mistrz ósmej federacji. Drużyny w pozostałych trzech koszykach tradycyjnie rozstawiono według aktualnego współczynnika UEFA.