Inicialmente foi proposto o mesmo sistema de sorteio usado para as qualificações do Campeonato Europeu e da última Copa do Mundo (baseados nos resultados de acordo com as duas últimas eliminatórias para a Eurocopa), mas o Comitê Executivo da UEFA decidiu em 27 de setembro de 2007 implantar o sistema que leva em conta o ranking de seleções da FIFA, em acordo com o regulamento da Copa do Mundo.[1]
A fase de qualificação foi composta por oito grupos de seis e um grupo de cinco selecções. As nove vencedoras de cada grupo classificaram-se directamente, enquanto as oito melhores segundo-classificadas disputaram quatro lugares de acesso numa repescagem (segunda fase) em jogos de ida-e-volta. Para determinar os classificados como melhores segundo-classificados, os resultados contra as equipes que finalizaram na última colocação nos grupos de seis seleções não foram considerados.[3]
Como um dos grupos foi composto por apenas cinco equipes, as partidas contra as equipes classificadas em último lugar nos outros grupos não foram considerados para a classificação dos melhores segundo colocados. Entre as equipes classificadas, a ordem dos cabeças-de-chave foi definida de acordo com a colocação no ranking da FIFA de outubro de 2009.
As oito melhores equipes que finalizaram em segundo lugar nos nove grupos da primeira fase disputaram uma repescagem para definir os últimos classificados para a Copa do Mundo. Os classificados saíram entre os vencedores das partidas de ida e volta realizadas em novembro de 2009.
Definidos os oito classificados, os confrontos foram definidos através de sorteio realizado em 16 de outubro de 2009 em Zurique, na Suíça. Os cabeças-de-chave foram definidos através do ranking da FIFA de outubro de 2009. As quatro equipes mais bem colocadas no ranking foram alocadas em um pote e as demais equipes no outro pote. Um outro sorteio a parte definiu as equipes mandantes nas partidas de ida.[4]