Los Cuartos de final de la Copa Sudamericana 2024 correspondieron a la tercera ronda de la fase final de la competencia. Los cruces fueron sorteados en la sede de la Conmebol, ubicada en Luque, Paraguay el 3 de junio de 2024.^[1]​ Los equipos fueron ordenados del 1 al 16 al finalizar la fase de grupos. Del 1 al 8 son los primeros de cada grupo, la numeración de los equipos restantes correspondió a los clasificados del play-off de octavos de final.^[2]​ En los cruces, el que tuvo menor número fue quien jugó la vuelta como local. En caso de empate en el total de goles se realizó una tanda de penales, sin prórroga previa, ni tampoco se aplicó la regla del gol de visitante.^[3]​^[4]​

Lanús	Racing Club	Athletico Paranaense	Corinthians	Cruzeiro	Fortaleza	Independiente Medellín	Libertad
Clasificado	Clasificado	Eliminado	Clasificado	Clasificado	Eliminado	Eliminado	Eliminado

	2:0 3:0 (5:0)			2:0 1:1 (3:1)			0:0 1:1 (1:1) (5:6)			0:1 4:1 (4:2)
Corinthians		Fortaleza	Cruzeiro		Libertad	Independiente Medellín		Lanús	Racing Club		Athletico Paranaense

17 de septiembre, 21:30 (UTC-3)	Fortaleza	0:2 (0:1)	Corinthians	Arena Castelão, Fortaleza
		Reporte	Igor Coronado  39' Yuri Alberto  90'	Asistencia: 46 617 espectadores Árbitro: Darío Herrera VAR: Mauro Vigliano

Uniformes
Fortaleza	Corinthians

24 de septiembre, 21:30 (UTC-3)	Corinthians	3:0 (0:0)	Fortaleza	Neo Química Arena, São Paulo
	Romero  55' Igor Coronado  59' Pedro Henrique  81'	Reporte		Asistencia: 44 680 espectadores Árbitro: Piero Maza VAR: Juan Lara

Uniformes
Corinthians	Fortaleza

19 de septiembre, 20:30 (UTC-4)	Libertad	0:2 (0:2)	Cruzeiro	Estadio Defensores del Chaco, Asunción
		Reporte	Kaio Jorge  19' Díaz  45+3'	Asistencia: 14 343 espectadores Árbitro: Gustavo Tejera VAR: Andrés Cunha

Uniformes
Libertad	Cruzeiro

26 de septiembre, 21:30 (UTC-3)	Cruzeiro	1:1 (1:0)	Libertad	Estadio Mineirão, Belo Horizonte
	Kaio Jorge  12'	Reporte	Santa Cruz  72'	Asistencia: 52 974 espectadores Árbitro: Felipe González VAR: Rodrigo Carvajal

Uniformes
Cruzeiro	Libertad

18 de septiembre, 21:30 (UTC-3)	Lanús	0:0	Independiente Medellín	Estadio Néstor Díaz Pérez, Lanús
		Reporte		Asistencia: 11 554 espectadores Árbitro: Wilton Sampaio VAR: Daniel Nobre

Uniformes
Lanús	Independiente Medellín

25 de septiembre, 19:30 (UTC-5)	Independiente Medellín	1:1 (0:1) (5:6 p.)	Lanús	Estadio Atanasio Girardot, Medellín
	García  61'	Reporte	Londoño  39' (a.g.)	Asistencia: 25 953 espectadores Árbitro: Alexis Herrera VAR: Juan Soto
		Tiros desde el punto penal
	L. Chaverra F. Chaverra Lima Sandoval Aja Fory Mosquera		Bou Izquierdoz Salvio Soler Peña Biafore Torres Moreno

Uniformes
Independiente Medellín	Lanús

19 de septiembre, 21:30 (UTC-3)	Athletico Paranaense	1:0 (1:0)	Racing Club	Ligga Arena, Curitiba
	João Cruz  38'	Reporte		Asistencia: 24 214 espectadores Árbitro: Cristián Garay VAR: Rodrigo Carvajal

Uniformes
Athletico Paranaense	Racing Club

26 de septiembre, 21:30 (UTC-3)	Racing Club	4:1 (3:0)	Athletico Paranaense	Estadio El Cilindro, Avellaneda
	Almendra  1' A. Martínez  23' R. Martínez  42' Martirena  77'	Reporte	Nikão  47'	Asistencia: 38 578 espectadores Árbitro: Andrés Rojas VAR: Jhon Ospina

Uniformes
Racing Club	Athletico Paranaense

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