皇马被分入H组，即死亡之组，他们将与多特蒙德和托特纳姆热刺交手，而巴塞罗那则被分入D组，他们将与尤文图斯和奥林匹亚科斯交手。
根据抽签规则12-13赛季欧冠小组赛分组，小组赛阶段，来自同一联赛的球队不得参加比赛，俄罗斯和乌克兰的球队也将获得参赛资格。小组赛六轮比赛将于9月12日至13日、9月26日至27日、10月17日至18日、10月31日至11月1日、11月21日至22日、12月5日至6日进行。四分之一决赛抽签将于12月11日进行。
此次抽签仪式的嘉宾是刚刚荣获欧足联主席奖的足球传奇巨星托蒂和新赛季欧冠决赛形象大使舍甫琴科，而马尔凯蒂依然担任抽签仪式的主持人。
此外12-13赛季欧冠小组赛分组，在欧足联给出的年度奖项中，C罗获得最佳前锋+最佳球员，托蒂获得欧足联主席奖，布冯获得欧冠最佳门将奖，拉莫斯获得欧冠最佳后卫奖12-13赛季欧冠小组赛分组，莫德里奇获得上赛季欧冠最佳中场奖。
具体分组如下：
A组：本菲卡（葡萄牙）、曼联（英格兰）、巴塞尔（瑞士）、莫斯科中央陆军（俄罗斯）
B组：拜仁慕尼黑（德国）、巴黎圣日耳曼（法国）、安德莱赫特（比利时）、凯尔特人（苏格兰）
C组：切尔西（英格兰）、马德里竞技（西班牙）、罗马（意大利）、卡拉巴赫（阿塞拜疆）
D 组：尤文图斯（意大利）、巴塞罗那（西班牙）、奥林匹亚科斯（希腊）、里斯本竞技（葡萄牙）
E组：莫斯科斯巴达克（俄罗斯）、塞维利亚（西班牙）、利物浦（英格兰）、马里博尔（斯洛文尼亚）
F组：顿涅茨克矿工队（乌克兰）、曼城队（英格兰）、那不勒斯队（意大利）、费耶诺德队（荷兰）
G组：摩纳哥（法国）、波尔图（葡萄牙）、贝西克塔斯（土耳其）、RB莱比锡（德国）
H 组：皇家马德里（西班牙）、多特蒙德（德国）、托特纳姆热刺（英格兰）、希腊人竞技（塞浦路斯）