En la primera fase de la Copa Libertadores 2016 participaron doce equipos. Estos fueron distribuidos en seis parejas. Cada llave se disputó a dos partidos; cada cuadro jugó una vez de local, de manera que aquel que obtuvo más goles a lo largo de los dos encuentros clasificó a la segunda fase. En caso de empate en el total de goles, se aplicaría la regla del gol de visitante y si aún persiste el empate se realizaría una tanda de penales, sin prórroga previa.^[1]​

	vs.			vs.			vs.
Santa Fe 3 3 6		Oriente Petrolero 1 0 1	Caracas 0 2 2		Huracán 1 1 2 (v)	Racing Club 2 1 3		Puebla 2 0 2
	vs.			vs.			vs.
Universidad de Chile 0 0 0		River Plate 2 0 2	Guaraní 0 2 2		Independiente del Valle 1 1 2 (v)	São Paulo 1 1 2		César Vallejo 1 0 1

4 de febrero, 20:45 (UTC-4)	Oriente Petrolero	1:3 (0:2)	Santa Fe	Estadio Ramón Tahuichi, Santa Cruz
	Castillo  77'	Reporte	Ibargüen  22'  40' Mina  54'	Árbitro(s): Péricles Cortez

11 de febrero, 20:00 (UTC-5)	Santa Fe	3:0 (2:0)	Oriente Petrolero	Estadio Nemesio Camacho El Campín, Bogotá
	Mina  32'  38' Otero  73'	Reporte		Árbitro(s): Víctor Carrillo

Ida

Oriente Petrolero

Oriente Petrolero 1 Santa Fe 3 4 de febrero de 2016, 20:45 (UTC-4) Estadio Ramón Tahuichi Aguilera, Santa Cruz — 15 000 espectadores[2]​ 13 POR Marcos Argüello   4 DEF Carlos Añez 16 DEF Ronald Raldes   5 DEF Hugo Souza 42' 17 DEF Marvin Bejarano 22 MED Pedro Azogue 25 MED Joel Bejarano   8 MED Alejandro Meleán 10 MED Emiliano Romero 11 DEL Alcides Peña 45'   9 DEL Sergio Almirón 60' Entrenador Xabier Azkargorta   1 POR Róbinson Zapata   4 DEF Sergio Otálvaro   2 DEF Yerry Mina 21 DEF William Tesillo   7 DEF Leyvin Balanta 14 MED Baldomero Perlaza 16 MED Yeison Gordillo 17 MED Juan Daniel Roa 45' 11 MED Jonathan Gómez 20 MED Luis Manuel Seijas 63'   9 DEL Carlos Ibargüen 73' Entrenador Gerardo Pelusso Sustituciones   7 MED Mauricio Saucedo 42' 23 MED Erick Iragua 45' 18 DEL José Castillo 60'   5 DEF Yulián Anchico 45' 10 MED Omar Pérez 63' 24 DEL Daniel Angulo 73' Anotaciones 77' José Castillo 1-3 22' Carlos Ibargüen 0-1 40' Carlos Ibargüen 0-2 54' Yerry Mina 0-3 Amonestaciones 38' Carlos Añez 43' Pedro Azogue 25' Baldomero Perlaza Árbitro Péricles Cortez[3]​ Árbitros asistentes Kleber Lucio Gil Rodrigo Correa Cuarto árbitro Dewson Freitas Reporte

Santa Fe

Vuelta

Santa Fe

Santa Fe 3 Oriente Petrolero 0 11 de febrero de 2016, 20:00 (UTC-5) Estadio Nemesio Camacho El Campín, Bogotá — 14 000 espectadores[4]​   1 POR Róbinson Zapata   4 DEF Sergio Otálvaro   2 DEF Yerry Mina 21 DEF William Tesillo   7 DEF Leyvin Balanta 14 MED Baldomero Perlaza 45' 16 MED Yeison Gordillo 17 MED Juan Daniel Roa 74' 11 MED Jonathan Gómez 63' 20 MED Luis Manuel Seijas   9 DEL Carlos Ibargüen Entrenador Gerardo Pelusso 13 POR Marcos Argüello   4 DEF Carlos Añez 16 DEF Ronald Raldes   6 DEF Mariano Brau 17 DEF Marvin Bejarano 12 MED Marcel Román 22 MED Pedro Azogue   8 MED Alejandro Meleán 21 MED Gualberto Mojica 61' 10 MED Emiliano Romero 45' 18 DEL José Castillo 71' Entrenador Xabier Azkargorta Sustituciones 15 DEL Antony Otero 45' 10 MED Omar Pérez 63'   5 DEF Yulián Anchico 74' 11 DEL Alcides Peña 45'   7 MED Mauricio Saucedo 61'   9 DEL Sergio Almirón 71' Anotaciones 32' Yerry Mina 1-0 38' Yerry Mina 2-0 73' Antony Otero 3-0 Amonestaciones 52' Pedro Azogue 66' Marcel Román Árbitro Víctor Carrillo[5]​ Árbitros asistentes Raúl López Cruz Jorge Yupanqui Cuarto árbitro Michael Espinoza Reporte

Oriente Petrolero

2 de febrero de 2016, 19:30 (UTC-3)	Huracán	1:0 (0:0)	Caracas	Estadio Tomás A. Ducó, Buenos Aires
	González  74'	Reporte		Asistencia: 14 000 espectadores Árbitro(s): Patricio Polic

9 de febrero de 2016, 20:15 (UTC-4:30)	Caracas	2:1 (1:0)	Huracán	Estadio Olímpico de la UCV, Caracas
	Quijada  45+1' Arango  82'	Reporte	90+1' Mendoza	Asistencia: 6 834 espectadores Árbitro(s): Enrique Cáceres

Ida

Huracán 1 Caracas 0 2 de febrero de 2016, 19:30 (UTC-3) Estadio Tomás A. Ducó, Buenos Aires — 14 000 espectadores   1 Marcos Díaz 13 José San Román 21 Martín Nervo   2 Federico Mancinelli 64'   3 Luciano Balbi 19 Mauro Bogado 59'   5 Matías Fritzler   7 Cristian Espinoza 18 Patricio Toranzo 10 Daniel Montenegro 82' 16 Diego Mendoza Entrenador Eduardo Domínguez   1 Wuilker Faríñez 18 Jefre Vargas   2 William Díaz 25 Giácomo Di Giorgi   6 Rubert Quijada   5 Miguel Mea Vitali 21 Robert Garcés   9 Over Garcia 61' 10 Evelio Hernández 45' 16 Robert Hernández 85' 11 Armando Maita Entrenador Antonio Franco Sustituciones 24 Lucas Chacana 59' 15 Mariano González 64' 17 Alejandro Romero Gamarra 82' 15 Ricardo Andreutti 45' 24 Andrés Sánchez 61' 28 Leonardo Flores 80' Goles 74' Mariano González 1-0 Amonestaciones 25' Daniel Montenegro 43' Diego Mendoza 39' William Díaz 43' Rubert Quijada 72' Wuilker Faríñez 76' Armando Maita Expulsiones 45' Miguel Mea Vitali Árbitro Patricio Polic Árbitros asistentes Carlos Astroza Christian Schiemann Cuarto árbitro Claudio Puga Reporte

Vuelta

Caracas 2 Huracán 1 9 de febrero de 2016, 20:15 (UTC-4:30) Estadio Olímpico de la UCV, Caracas — 6 834 espectadores   1 Wuilker Faríñez 18 Jefre Vargas 24 Andrés Sánchez 25 Giácomo Di Giorgi   6 Rubert Quijada 21 Robert Garcés 15 Ricardo Andreutti   7 Christian Flores 76' 17 Paulo Arango 85' 16 Robert Hernández   9 Over Garcia 87' Entrenador Antonio Franco   1 Marcos Díaz 13 José San Román 87' 21 Martín Nervo   2 Federico Mancinelli   3 Luciano Balbi 19 Mauro Bogado   5 Matías Fritzler 83' 18 Patricio Toranzo 10 Daniel Montenegro 80' 15 Mariano González   9 Ramón Ábila Entrenador Eduardo Domínguez Sustituciones 10 Evelio Hernández 76'   4 William Díaz 85' 20 Rodrigo Febres 87'   8 Lucas Villarruel 80' 16 Diego Mendoza 83' 11 Ezequiel Miralles 87' Goles 45+1' Rubert Quijada 1-0 82' Paulo Arango 2-0 90+1' Diego Mendoza 2-1 Amonestaciones 12' Andrés Sánchez 66' Rubert Quijada 66' Matías Fritzler 86' Martín Nervo Expulsiones 60'/73' Mariano González Árbitro Enrique Cáceres Árbitros asistentes Rodney Aquino Carlos Cáceres Cuarto árbitro Eber Aquino Reporte

3 de febrero de 2016, 20:15 (UTC-6)	Puebla	2:2 (1:1)	Racing Club	Estadio Cuauhtémoc, Puebla
	Alustiza  2'  54' (pen.)	Reporte	13' Bou  74' Noir	Asistencia: 15 000 espectadores Árbitro(s): Daniel Fedorczuk

10 de febrero de 2016, 21:45 (UTC-3)	Racing Club	1:0 (0:0)	Puebla	Estadio El Cilindro, Avellaneda
	Bou  74'	Reporte		Asistencia: 35 000 espectadores Árbitro(s): Ricardo Marques

Ida

Puebla 2 Racing Club 2 3 de febrero de 2016, 20:15 (UTC-6) Estadio Cuauhtémoc, Puebla — 15 000 espectadores 17 Cristian Campestrini   6 Alberto Acosta 67' 22 Patricio Araujo   2 Robert Herrera   3 Carlos Gutiérrez 14 Francisco Torres 75'   8 Luis Robles 16 David Toledo 10 Christian Bermúdez 19 Flavio Santos 71' 11 Matías Alustiza Entrenador Pablo Marini   1 Sebastián Saja   4 Iván Pillud   2 Nicolás Sánchez 20 Sergio Vittor   3 Leandro Grimi 18 Francisco Cerro   5 Federico Vismara 70' 11 Luciano Aued 17 Marcos Acuña 87'   7 Gustavo Bou 22 Diego Milito 61' Entrenador Facundo Sava Sustituciones   7 Carlos Orrantia 67' 15 Damián Escudero 71' 20 Álvaro Navarro 75'   8 Washington Camacho 87' 10 Óscar Romero 61' 16 Ricardo Noir 79' Goles 2' Matías Alustiza 52' Matías Alustiza 13' Gustavo Bou 72' Ricardo Noir Amonestaciones 33' Patricio Araujo 52' Sebastián Saja Expulsiones Árbitro Daniel Fedorczuk Árbitros asistentes Miguel Nievas Carlos Pastorino Cuarto árbitro Jonhatan Fuentes Reporte

Vuelta

Racing Club 1 Puebla 0 10 de febrero de 2016, 21:45 (UTC-3) Estadio El Cilindro, Avellaneda — 35 000 espectadores   1 Sebastián Saja   4 Iván Pillud   6 Luciano Lollo   2 Nicolás Sánchez   3 Leandro Grimi 17 Marcos Acuña 85' 18 Francisco Cerro 11 Luciano Aued   8 Washington Camacho 53'   7 Gustavo Bou 22 Diego Milito 70' Entrenador Facundo Sava 17 Cristian Campestrini   6 Alberto Acosta 22 Patricio Araujo   2 Robert Herrera   3 Carlos Gutiérrez   8 Luis Robles 14 Francisco Torres 64' 16 David Toledo 10 Christian Bermúdez 73' 19 Flavio Santos 45' 11 Matías Alustiza Entrenador Pablo Marini Sustituciones 10 Óscar Romero 53'   9 Lisandro López 70' 16 Ricardo Noir 85'   9 Mauro Cejas 73' 15 Damián Escudero 64' 20 Álvaro Navarro 45' Goles 74' Gustavo Bou Amonestaciones 38' Nicolás Sánchez 63' Gustavo Bou 34' Alberto Acosta 49' Luis Robles 81' Damián Escudero 90' Patricio Araujo Expulsiones Árbitro Ricardo Marques Árbitros asistentes Bruno Boschilia Guilherme Camilo Cuarto árbitro Raphael Claus Reporte

2 de febrero de 2016, 21:45 (UTC-3)	River Plate	2:0 (0:0)	Universidad de Chile	Estadio Domingo Burgueño Miguel, Maldonado
	Santos 61' Taján  71'	Reporte		Asistencia: 6 000 espectadores Árbitro(s): Patricio Loustau

9 de febrero de 2016, 19:30 (UTC-3)	Universidad de Chile	0:0	River Plate	Estadio Nacional, Santiago
		Reporte		Asistencia: 30 196 espectadores Árbitro(s): Carlos Vera

Ida

River Plate 2 Universidad de Chile 0 2 de febrero de 2016, 21:45 (UTC-3) Estadio Domingo Burgueño Miguel, Maldonado — 6 000 espectadores   1 Nicola Pérez 20 Giovanni González   3 Ronaldo Conceição   5 Darío Flores 19 Diego Rodríguez   8 Fernando Gorriarán 17 Ángel Rodríguez 15 Robert Flores 38' 10 Michael Santos   9 Nicolás Schiappacasse 18 Emilton Pedroso 62' Entrenador Juan Ramón Carrasco 25 Johnny Herrera   5 Mathías Corujo 69' 18 Gonzalo Jara 76' 14 Nicolás Ramírez   3 Fabián Monzón   6 Sebastián Martínez 16 Matías Rodríguez 22 Gustavo Lorenzetti 78' 10 Luis Fariña 19 Gustavo Canales   8 Patricio Rubio Entrenador Sebastián Beccacece Sustituciones   24 Mario Leguizamón 38' 66'   16 César Taján 62'   7 Bruno Montelongo 66'   11 Sebastián Ubilla 69'   23 Cristián Suárez 76'   24 Guzmán Pereira 78' Goles     61' Michael Santos 1-0 71' César Taján 2-0 Amonestaciones 23' Ángel Rodríguez 13' Gustavo Lorenzetti 31' Sebastián Martínez 60' Fabián Monzón 69' Gustavo Canales Árbitro Patricio Loustau Árbitros asistentes Gustavo Rossi Lucas Germanotta Cuarto árbitro Silvio Trucco Reporte

Vuelta

Universidad de Chile 0 River Plate 0 9 de febrero de 2016, 19:30 (UTC-3) Estadio Nacional, Santiago — 30 196 espectadores 25 Johnny Herrera   4 Osvaldo González 23 Cristián Suárez 14 Nicolás Ramírez 16 Matías Rodríguez   6 Sebastián Martínez 27' 3 Fabián Monzón 67' 22 Gustavo Lorenzetti 10 Luis Fariña 69'   8 Patricio Rubio 19 Gustavo Canales Entrenador Sebastián Beccacece   1 Nicola Pérez   6 Cristian González   3 Ronaldo Conceição   5 Darío Flores   2 Agustín Ale  20 Giovanni González 64'  17 Ángel Rodríguez  19 Diego Rodríguez   8 Fernando Gorriarán 77'  10 Michael Santos   9 Nicolás Schiappacasse 87' Entrenador Juan Ramón Carrasco Sustituciones   15 Leonardo Valencia 27'   17 João Ortiz 67'  9 Luis Pinilla 69'   22 Claudio Herrera 64'   16 César Taján 77'   7 Bruno Montelongo 87' Goles Amonestaciones 24' Sebastián Martínez 79' Leonardo Valencia 90+3' João Ortiz 55' Cristian González 71' Ronaldo Conceição 80' Darío Flores Expulsiones Árbitro Carlos Vera Árbitros asistentes Christian Lescano Edwin Bravo Cuarto árbitro Juan Carlos Albarracín Reporte

4 de febrero de 2016, 17:30 (UTC-5)	Independiente del Valle	1:0 (1:0)	Guaraní	Estadio Rumiñahui, Sangolquí
	Caicedo  28'	Reporte		Asistencia: 7 000 espectadores Árbitro(s): Juan Soto

11 de febrero de 2016, 19:30 (UTC-3)	Guaraní	2:1 (0:0)	Independiente del Valle	Estadio Defensores del Chaco, Asunción
	Palau  61' López  81'	Reporte	76' Angulo	Asistencia: 5 000 espectadores Árbitro(s): Mauro Vigliano

Ida

Independiente del Valle 1 Guaraní 0 4 de febrero de 2016, 17:30 (UTC-5) Estadio Rumiñahui, Sangolquí — 7 000 espectadores   1 Librado Azcona 20 Christian Núñez   3 Arturo Mina   4 Luis Caicedo 21 Carlos Cuero 64' 15 Mario Rizotto 69' 18 Jefferson Orejuela 17 Julio Angulo 10 Junior Sornoza 80' 11 Bryan Cabezas 19 José Angulo Entrenador Pablo Repetto 12 Alfredo Aguilar   4 Eduardo Filippini 24 Juan Patiño   5 Julio Cáceres 13 Edgar Aranda 20 Juan Aguilar   8 Marcelo Palau 16 Alex Cáceres 60' 10 Jorge Mendoza   7 Néstor Camacho 11 Hernán Rodrigo López 57' Entrenador Fabricio Bassa Sustituciones   7 Jonny Uchuari 64' 23 Emiliano Tellechea 69'   8 Gabriel Cortez 80' 19 Cláudio Correa 57' 15 Darío Ocampo 60' Goles 28' Luis Caicedo 1-0 Amonestaciones 24' Carlos Cuero 61' Mario Rizotto 31' Edgar Aranda 47' Juan Patiño Expulsiones Árbitro Juan Soto Árbitros asistentes Jorge Urrego Carlos López Cuarto árbitro Marlon Escalante Reporte

Vuelta

Guaraní 2 Independiente del Valle 1 11 de febrero de 2016, 19:30 (UTC-3) Estadio Defensores del Chaco, Asunción — 5 000 espectadores 12 Alfredo Aguilar   4 Eduardo Filippini 24 Juan Patiño   5 Julio Cáceres 13 Edgar Aranda 10 Jorge Mendoza 45'   8 Marcelo Palau 20 Juan Aguilar   6 Iván González 55'   7 Néstor Camacho 70' 19 Cláudio Correa Entrenador Fabricio Bassa   1 Librado Azcona 20 Christian Núñez   3 Arturo Mina   4 Luis Caicedo   6 Luis Ayala 66' 15 Mario Rizotto 18 Jefferson Orejuela 17 Julio Angulo 53' 10 Junior Sornoza 53' 11 Bryan Cabezas 19 José Angulo Entrenador Pablo Repetto Sustituciones 17 Luis de la Cruz 70' 15 Darío Ocampo 45'   9 Hernán López 55' 21 Carlos Cuero 66'   7 Jonny Uchuari 53' 23 Emiliano Tellechea 53' Goles 61' Marcelo Palau 80' Hernán López 76' José Angulo Amonestaciones 41' Néstor Camacho 45' Juan Aguilar 46' Juan Patiño 56' Julio Cáceres 68' Edgar Aranda 10' Mario Rizotto 22' Arturo Mina 63' Bryan Cabezas 85' Luis Caicedo Expulsiones Árbitro Mauro Vigliano Árbitros asistentes Ezequiel Brailovsky Diego Bonfá Cuarto árbitro Jorge Baliño Reporte

3 de febrero de 2016, 18:45 (UTC-5)	César Vallejo	1:1 (1:0)	São Paulo	Estadio Mansiche, Trujillo
	Hohberg  18'	Reporte	Calleri  65'	Asistencia: 18 000 espectadores Árbitro(s): Roddy Zambrano

10 de febrero de 2016, 21:45 (UTC-2)	São Paulo	1:0 (0:0)	César Vallejo	Estadio Pacaembú, São Paulo
	Rogério  87'	Reporte		Asistencia: 32 567 espectadores Árbitro(s): Christian Ferreyra

Ida

César Vallejo 1 São Paulo 1 3 de febrero de 2016, 18:45 (UTC-5) Estadio Mansiche, Trujillo — 18 000 espectadores   1 Salomón Libman 14 Pedro Requena   2 Luis Cardoza   3 Hansell Riojas 15 Guillermo Guizasola   8 Donald Millán   5 Emiliano Ciucci 23 Ronald Quinteros 61' 20 Alejandro Hohberg 10 Daniel Chávez 21 Mauricio Montes 69' Entrenador Franco Navarro   1 Denis   2 Bruno   3 Rodrigo Caio 18 Breno 21 Eugenio Mena   7 Michel Bastos 25 Hudson 10 Ganso 23 Thiago Mendes 79' 20 Ricardo Centurión 74' 14 Alan Kardec 56' Entrenador Edgardo Bauza Sustituciones 17 Juan Morales 61' 11 Luis Perea 69'   6 Carlinhos 74' 11 Wesley 79' 12 Jonathan Calleri 56' Goles 19' Alejandro Hohberg 1-0 66' Jonathan Calleri 1-1 Amonestaciones 52' Hansell Riojas 70' Donald Millán 81' Juan Morales 65' Jonathan Calleri Expulsiones Árbitro Roddy Zambrano Árbitros asistentes Luis Vera Juan Carlos Macías Cuarto árbitro Vinicio Espinel Reporte

Vuelta

São Paulo 1 César Vallejo 0 10 de febrero de 2016, 21:45 (UTC-2) Estadio Pacaembu, São Paulo — 32 567 espectadores   1 Denis   2 Bruno   4 Lucão   3 Rodrigo Caio 21 Eugenio Mena 76' 23 Thiago Mendes 25 Hudson 20 Ricardo Centurión 65' 10 Ganso 84'   7 Michel Bastos 12 Jonathan Calleri Entrenador Edgardo Bauza   1 Salomón Libman   3 Hansell Riojas 22 José Canova   2 Luis Cardoza 15 Guillermo Guizasola   5 Emiliano Ciucci 17 Juan Morales 88' 23 Ronald Quinteros   8 Donald Millán 20 Alejandro Hohberg 90+2' 21 Mauricio Montes 79' Entrenador Franco Navarro Sustituciones 11 Wesley 65'   6 Carlinhos 76' 17 Rogério 84' 10 Daniel Chávez 79'   9 Víctor Rossel 88' 18 Jhonny Vidales 90+2' Goles 87' Rogério 1-0 Amonestaciones 30' Eugenio Mena 53' Michel Bastos 12' Mauricio Montes 33' Donald Millán 50' Hansell Riojas 90+3' Guillermo Guizasola Expulsiones Árbitro Christian Ferreyra Árbitros asistentes Nicolás Tarán Richard Trinidad Cuarto árbitro Esteban Ostojich Reporte