La primera fase de grupos de la Liga de Campeones de la UEFA 2001-02 fue la primera fase de la competición propiamente dicha, tras la fase de clasificación. Los 16 ganadores de la tercera ronda de clasificación, los 10 campeones de los países clasificados del 1 al 10 y los seis segundos clasificados de los países clasificados del 1 al 6 fueron sorteados en ocho grupos de cuatro equipos cada uno. El juego comenzó el 11 de septiembre de 2001 y terminó el 31 de octubre de 2001, cuando los dos primeros equipos de cada grupo avanzaron a la segunda fase de grupos , y el tercer equipo de cada grupo descendió a la tercera ronda de la Copa de la UEFA 2001-02 .
Debido a los atentados del 11 de septiembre , los partidos previstos para el 12 de septiembre se aplazaron hasta el 10 de octubre. Los partidos programados para el día de los atentados se disputaron con un minuto de silencio antes del inicio.
La clasificación se determinó según los coeficientes de la UEFA . [1] Los clubes de la misma asociación se dividieron entre los grupos A-D y E-H, asegurándose de que no jugaran el mismo día si era posible.