51 tim yang berada di dalam Zona Eropa yang tergabung bersama dengan FIFA semuanya ikut serta tanpa ada pengunduran diri dari tim manapun. Mereka dibagi dalam 8 grup yang diundi secara acak: 5 grup terdiri atas 6 tim, sementara 3 grup lainnya terdiri atas 7 tim. Mereka memperebutkan 13 tempat di putaran final. Jerman, tuan rumah putaran final, langsung terkualifikasi secara otomatis, sehingga keseluruhan 14 tim dari Zona Eropa hadir di putaran final.
Tim – tim di setiap grup diwajibkan bermain satu sama lain kandang – tandang. Tim yang memiliki jumlah poin terbanyak di setiap grup akan langsung terkualifikasi ke putaran final. Sementara, para tim yang menduduki peringkat ke-2 akan dibandingan. Untuk menunjunjung prinsip keadilan, dalam tim yang terdiri atas 7 tim, hasil melawan tim peringkat ke-7 akan diabaikan. Dari hasil pembandingan tersebut, dua tim terbaik akan langsung terkualifikasi ke putaran final, sementara, 6 tim lain akan diundi dalam 3 pertandingan play-off, di mana 3 tim pemenang akan melaju ke putaran final.
Perlombaan untuk bergabung dengan tuan rmah Jerman pada putaran final memperlihatkan sebuah pemenang yang tidak mungkin di Eropa di mana Ukraina menjadi tim Eropa pertama yang memastikan diri ke Jerman, yang mengakhiri kualifikasi di atas Turki, Denmark, dan Yunani dalam benua yang dapat dikatakan terberat dalam babak kualifikasi.
Jika finalis pertama Ukraina membuat sebuah kejutan, di grup lain, banyak dari tim yang biasa tampil di putaran final menonjol dalam babak kualifikasi di grup masing – masing. Belanda, Portugal, Prancis, Italia, dan Inggris, tim – tim "langganan" Piala Dunia kembali meneruskan kedigdayaan mereka, walaupun jalan Prancis dan Inggris tidak terlalu mulus.
Untuk edisi ini, 3 tim Britania Raya terundi dalam satu grup, yaitu: Inggris, Irlandia Utara, dan Wales, sementara, Skotlandia terundi dalam grup yang lain. Hal itu membuat akan terjadi 6 pertandingan sesama Britania. Salah satu pertandingan yang paling dibicarakan oleh media adalah pertandingan antara Inggris dengan Wales, di mana akan menjadi yang pertama, di mana sesama teman masa kecil dan rekan satu klub di Manchester United, Ryan Giggs dan Gary Neville bermain satu sama lain dalam pertandingan kompetitif.
Satu hal yang membuat guncangan adalah juara Eropa saat itu, Yunani gagal terkualifikasi ke putaran final, di mana mereka hanya mampu meraih peringkat ke-4. Keanehan lainnya adalah Israel yang menyelesaikan kualifikasi tanpa terkalahkan, dengan 4 kemenangan dan 6 kali seri, hanya bisa meraih peringkat ketiga, sehingga mereka tidak mungkin melaju ke putaran final walaupun melalui babak play-off sekalipun.
Serbia dan Montenegro dan Kroasia juga melaju ke putaran final dengan menjadi juara di grupnya masing-masing. Serbia dan Montenegro "berhasil" membuat Spanyol harus melaksanakan pertandingan babak play-off untuk menentukan nasib mereka. Selain 8 tim pemenang grup, 2 tim lainnya, Polandia dan Swedia juga lolos ke putaran final, sebagai 2 tim runner-up terbaik.
Tie-break
Jika 2 atau lebih tim yang imbang dalam perolehan poin dalam akhir pertandingan babak penyisihan grup, tim yang imbang akan diperingkatkan menurut ketentuan – ketentuan berikut, yaitu:
jumlah poin yang lebih ditinggi yang diraih dalam pertandingan antara tim yang imbang
selisih gol dalam pertandingan antara tim yang imbang
jumlah gol yang dicetak dalam pertandingan antara tim yang imbang
selisih gol dalam seluruh pertandingan babak grup
jumlah gol yang dicetak dalam seluruh pertandingan babak grup
hasil dari sebuah pertandingan play-off di sebuah stadion netral, dengan perpanjangan waktu dan adu penalti jika diperlukan
Para tim yang menduduki peringkat ke-2 akan dibandingan yang akan langsung lolos ke putaran final. Untuk menunjunjung prinsip keadilan, dalam tim yang terdiri atas 7 tim, hasil melawan tim peringkat ke-7 akan diabaikan. Dari hasil pembandingan tersebut, dua tim terbaik akan langsung terkualifikasi ke putaran final, sementara, 6 tim lain diundi dalam 3 pertandingan play-off, di mana 3 tim pemenang akan melaju ke putaran final.
Dari hasil pembandingan tersebut, Swedia dan Polandia keluar sebagai dua tim terbaik dan melaju ke putaran final di Jerman, sementara, 6 tim lainnya akan diundi dalam 3 pertandingan play-off, di mana para pemenang akan melaju pula ke putaran final.