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. 16 ganadores de la tercera ronda de clasificación, 10 campeones de países clasificados del 1 al 10 y seis equipos en segundo lugar de países clasificados del 1 al 6 se dividieron en ocho grupos de cuatro equipos cada uno. El juego comenzó el 11 de septiembre de 2001 y finalizó el 31 de octubre de 2001, cuando los dos mejores equipos de cada grupo avanzaron a la segunda fase de grupos y el tercer clasificado 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 pospusieron hasta el 10 de octubre. Los partidos programados el día de los ataques se desarrollaron con un minuto de silencio antes del inicio.
La clasificación estuvo determinada por los coeficientes de la UEFA . [1] Los clubes de la misma asociación se dividieron en los grupos A – D y E – H, asegurándose de que no jugaran el mismo día si era posible.