A kieséses szakaszban az a 16 csapat vett részt, amely a torna csoportköréből kvalifikálta magát. Négy fordulót rendeztek, és minden fordulóban az adott fordulóba jutó csapatok fele kiesett. Az egymást követő fordulók a következők voltak: 16. forduló, negyeddöntő, elődöntő, döntő. A harmadik-negyedik helyről egy rájátszás is döntött. A kieséses szakaszban minden egyes mérkőzésen a 90 perc után elért döntetlen után 30 perc hosszabbítás következett; ha az állás még mindig egyenlő volt, büntetőpárbajra került sor (legalább öt büntetővel, de szükség esetén többel is), amely eldöntötte, hogy ki jutott tovább a következő fordulóba. A hosszabbítás utáni eredményeket (aet), a büntetőpárbajok eredményeit (p) jelöli.
| 16. forduló | | Negyeddöntő | | Elődöntők | | Végleges |
| | | | | | | | | | | | | | |
| Június 24. - Torino | | | | | | | | | |
|
| .svg.png) Brazília
| 0 |
| Június 30. - Firenze |
|  Argentína
| 1 | |
| Argentína (p) | 0 (3) |
| Június 26. - Verona |
| | .svg.png) Jugoszlávia
| 0 (2) | |
|  Spanyolország
| 1 |
| | Július 3. - Nápoly |
| Jugoszlávia (aet) | 2 | |
| Argentína (p) | 1 (4) |
| Június 25. - Genova |
| |  Olaszország
| 1 (3) | |
|  Írország (p)
| 0 (5) |
| Június 30. - Róma | |
|  Románia
| 0 (4) | |
| Írország | 0 |
| Június 25. - Róma |
| | Olaszország | 1 | |
| Olaszország | 2 |
| | Július 8. - Róma |
|  Uruguay
| 0 | |
| Argentína | 0 |
| Június 23. - Bari |
| |  Nyugat-Németország
| 1 |
|  Csehszlovákia
| 4 |
| július 1. - Milánó | |
|  Costa Rica
| 1 | |
| Csehszlovákia | 0 |
| Június 24. - Milánó |
| | Nyugat-Németország | 1 | |
| Nyugat-Németország | 2 |
| | Július 4. - Torino |
|  Hollandia
| 1 | |
| Nyugat-Németország (p) | 1 (4) |
| Június 23. - Nápoly |
| |  Anglia
| 1 (3) | | Harmadik hely |
|  Kamerun (aet)
| 2 |
| július 1. - Nápoly | | Július 7. - Bari |
|  Kolumbia
| 1 | |
| Kamerun | 2 | Olaszország | 2 |
| Június 26. - Bologna |
| | Anglia (aet) | 3 | | Anglia | 1 |
| Anglia (aet) | 1 |
| | |
| .svg(1).png) Belgium
| 0 | |
|
16. forduló
Két mérkőzésen - Argentína - Brazília és Olaszország - Uruguay - a korábbi bajnok országok kerültek szembe egymással, Nyugat-Németország pedig az 1974-es világbajnoki döntő visszavágóján találkozott Hollandiával.
A dél-amerikai mérkőzést Argentína nyerte meg Claudio Caniggia góljával, 10 perccel a vége előtt, miután Diego Maradona átrohant a brazil védelmen, és Sergio Goycochea kapus kiváló teljesítményt nyújtott. Később kiderült, hogy Brancót Maradona és Ricardo Giusti a félidőben nyugtatókkal megspékelt vízzel kínálta, hogy a második félidőben lelassítsa. A sajtó kezdetben hiteltelenítette Brancót, de évekkel később nyilvánosan is bebizonyosodott, hogy igaza volt, amikor Maradona egy argentin televíziós műsorban bevallotta az esetet. Ami Olaszországot illeti, a házigazdák a második félidőben egy erős második félidőnek köszönhetően 2-0-ra legyőzték Uruguayt, köszönhetően Schillaci újabb góljának és Aldo Serena egy góljának.
A Nyugat-Németország és Hollandia közötti mérkőzést Milánóban rendezték, és mindkét oldalon a két milánói klub több neves játékosa szerepelt (az Internazionale részéről a német Andreas Brehme, Lothar Matthäus és Jürgen Klinsmann, a Milan részéről pedig a holland Marco van Basten, Ruud Gullit és Frank Rijkaard). A 22. perc után Rudi Völlert és Rijkaardot is kiállították, miután a két játékos közötti incidensek (köztük Rijkaard leköpte Völlert) miatt az argentin játékvezetőnek nem maradt más választása, mint mindkettőjüket kiállítani. Miközben a játékosok együtt sétáltak le a pályáról, Rijkaard másodszor is leköpte Völlert. A második félidő elején Jürgen Klinsmann vezetéshez juttatta a nyugatnémeteket, majd Andreas Brehme nyolc perccel a vége előtt a második találatot is hozzátette. A 89. percben Ronald Koeman büntetőjével Hollandia 2-1-re csökkentette az eredményt, de a németek végigjátszották a mérkőzést, hogy revansot vegyenek a hollandok elleni előző Európa-bajnoki kiesésért.
Eközben Kamerun és Roger Milla hőstettei folytatódtak a Kolumbia elleni mérkőzésen. Milla a második félidőben, gólnélküli mérkőzésen csereként állt be, és végül a hosszabbítás közepén döntötte el a mérkőzés végkimenetelét. Három perccel később a második találatát is megszerezte, miután a kolumbiaiak kapusa, René Higuita jóval a kapuja előtt állt ki, és a csatár szabadon vágta a labdát az üres kapuba. Bár a hátrányt hamarosan 2-1-re csökkentették, Kamerun megtartotta a győzelmet, és a világbajnokság első afrikai csapataként bejutott a negyeddöntőbe. Costa Ricát kényelmesen, 4-1-re verte Csehszlovákia, amelynek Tomáš Skuhravý a torna második és egyben utolsó kalapácsütését szerezte.
Az Ír Köztársaság Románia elleni mérkőzése a hosszabbítás után gólnélküli maradt, majd az írek 5-4-re nyertek büntetőkkel. David O'Leary értékesítette a büntetőt, amellyel Írország bejutott a negyeddöntőbe. Írország lett így 1938, Svédország óta az első csapat, amely úgy jutott be a nyolcaddöntőbe egy világbajnoki döntőtornán, hogy nem nyert mérkőzést. Jugoszlávia hosszabbítás után 2-1-re legyőzte Spanyolországot, a jugoszlávok mindkét gólját Dragan Stojković szerezte. Az utolsó selejtezőt Anglia Belgium ellen vívta, mivel a középpályás David Platt pörgős röplabdája törte meg a holtpontot, és a mérkőzés pillanatokra volt a büntetőpárbajtól.
| Június 23. 199017
:00 | Kamerun | 2-1
(a.e.t. ) | Kolumbia | Stadio San Paolo, Nápoly |
| Milla 106', 109' | | Redín 115' |
| Június 23. 199021
:00 | Csehszlovákia | 4-1 | Costa Rica | Stadio San Nicola, Bari |
| Skuhravý 12', 63', 82'
Kubík 75' | | González 54' |
| Június 24. 199017
:00 | Brazília | 0-1 | Argentína | Stadio delle Alpi, Torino |
| | Caniggia 80' |
| Június 25. 199017
:00 | Ír Köztársaság | 0-0
(a.e.t. ) | Románia | Stadio Luigi Ferraris, Genova |
| | |
| | Büntetések | | |
| Sheedy
Houghton
Townsend
Cascarino
O'Leary | 5-4 | Hagi
Lupu
Rotariu
Lupescu
 Timofte | |
| Június 25. 199021:00 | Olaszország | 2-0 | Uruguay | Stadio Olimpico, Róma |
| Schillaci 65'
Serena 83' | | |
| Június 26. 199017
:00 | Spanyolország | 1-2
(a.e.t. ) | Jugoszlávia | Stadio Marc'Antonio Bentegodi, Verona |
| Salinas 83' | | Stojković 78', 92' |
| Június 26. 199021
:00 | Anglia | 1-0
(a.e.t. ) | Belgium | Stadio Renato Dall'Ara, Bologna |
| Platt 119' | | |
Negyeddöntő
A nyolcaddöntő első mérkőzésén Argentína és a mindössze fél óra elteltével 10 emberre fogyatkozó jugoszláv csapat gól nélküli döntetlent játszott. Az elődöntőbe a címvédő csapat jutott, miután a büntetőpárbajt 3-2-re megnyerte, annak ellenére, hogy Maradona büntetőjét kivédte. Egy második argentin hiba (Pedro Troglio által) már úgy tűnt, hogy kiesnek, mígnem Sergio Goycochea kapus - aki azért játszott, mert az elsőszámú argentin Nery Pumpido a csoportkör során eltörte a lábát - megmentette csapatát azzal, hogy a jugoszlávok utolsó két büntetőjét hárította.
Az Ír Köztársaság világbajnoki szereplése Schillaci egyetlen góljával ért véget a házigazda Olaszország elleni negyeddöntő első félidejében. Nyugat-Németország a 25. percben Lothar Matthäus büntetőjével verte Csehszlovákiát.
A negyeddöntő legizgalmasabb mérkőzése Anglia és Kamerun között zajlott. Mindentől eltekintve ez volt az egyetlen negyeddöntő, amely egynél több gólt hozott. Annak ellenére, hogy Kamerun korábban hősiesen játszott, David Platt a 25. percben Angliát juttatta előnyhöz. A félidőben Milla került be a játékba. A második félidőben egy ötperces szakasz alatt a feje tetejére állt a mérkőzés: előbb Kamerun büntetőt kapott, amelyből Emmanuel Kunde egyenlített, majd a 65. percben Eugene Ekeke juttatta előnyhöz Kamerunt. Kamerun nyolc percre megközelítette az elődöntőbe jutást, majd büntetőt kapott, amelyet Gary Lineker értékesített. A hosszabbítás felénél Anglia újabb büntetőt kapott, és Lineker ismét betalált a pontról. Anglia 24 év után először jutott be az elődöntőbe.
| Június 30. 199017
:00 | Argentína | 0-0
(a.e.t. ) | Jugoszlávia | Stadio Comunale, Firenze |
| | |
| | Büntetések | | |
| Serrizuela
Burruchaga
Maradona
Troglio
Dezotti | 3-2 | Stojković
Prosinečki
Savićević
Brnović
Hadžibegić | |
| Június 30. 199021
:00 | Ír Köztársaság | 0-1 | Olaszország | Stadio Olimpico, Róma |
| | Schillaci 38' |
| július 1. 199017
:00 | Csehszlovákia | 0-1 | Nyugat-Németország | San Siro, Milánó |
| | Matthäus 25' (toll. ) |
| 1990. július 1. 21
:00 | Kamerun | 2-3
(a.e.t. ) | Anglia | Stadio San Paolo, Nápoly |
| Kundé 61' (toll )
Ekéké 65' | | Platt 25'
Lineker 83' (toll ), 105' (toll ) |
Elődöntők
Az első elődöntőben a házigazda Olaszország és a világbajnok Argentína csapott össze Nápolyban. Schillaci "Toto" a 17. percben ismét betalált, és ezzel Olaszországot juttatta előnyhöz, de Claudio Cannigia a második félidő közepén egyenlített, ezzel megszakítva Walter Zenga egész tornán tartó hibátlan mérlegét. A 90 perc alatt és a hosszabbításban sem született több gól, annak ellenére, hogy Maradona (aki akkoriban a nápolyiaknál játszott a Serie A-ban) varázslatos pillanatokat mutatott, de volt egy eltiltás: Az argentin Ricardo Giusti a hosszabbítás 13. percében piros lapot kapott. Argentína büntetőkkel jutott tovább, a szétlövést 4-3-ra nyerte meg Goycochea újabb hőstette után.
A Juventus torinói stadionjában rendezett Nyugat-Németország-Anglia elődöntő félidőben gólnélküli volt. Aztán a 60. percben Andreas Brehme lövését Paul Parker a saját hálójába terelte. Anglia 10 perccel a vége előtt egyenlített, Gary Lineker volt a gólszerző. A mérkőzés 1-1-re végződött. A hosszabbításban több lehetőség adódott, Klinsmann két égbekiáltó hibát vétett, míg mindkét oldalon egy-egy kapufát talált el. Angliának egy újabb Platt-gólt érvénytelenítettek offside miatt. A mérkőzés büntetőkre ment, és Nyugat-Németország 4-3-ra győzött.
| július 3 199020
:00 | Argentína | 1-1
(a.e.t. ) | Olaszország | Stadio San Paolo, Nápoly |
| Caniggia 67' | | Schillaci 17' |
| | Büntetések | | |
| Serrizuela
Burruchaga
Olarticoechea
Maradona | 4-3 | Baresi
Baggio
De Agostini
Donadoni
Serena | |
| július 4. 199020
:00 | Nyugat-Németország | 1-1
(a.e.t. ) | Anglia | Stadio delle Alpi, Torino |
| Brehme 60' | | Lineker 80' |
| | Büntetések | | |
| Brehme
Matthäus
Riedle
Thon | 4-3 | Lineker
Beardsley
Platt
Pearce
Waddle | |
Harmadik helyezett mérkőzés
A mérkőzésen 15 perc alatt három gól esett. Roberto Baggio nyitotta a gólok sorát, miután az angolok kapusa, Peter Shilton ritka hibája után - a nemzetközi visszavonulása előtti utolsó mérkőzésén - egyszerű lehetőséghez jutott. David Platt fejesével 10 perccel később kiegyenlített, de öt perccel később Schillaci a büntetőterületen belül szabálytalankodott, ami büntetőhöz vezetett. Schillaci maga állt fel, és értékesítette a rúgást, amivel hat góljával elnyerte a torna Aranycipőjét. Nicola Berti gólját percekkel később érvénytelenítették, de a házigazdák így is megszerezték a harmadik helyet. Anglia vigaszdíja a Fair Play-díj volt, mivel nem kapott piros lapot, és a legkevesebb sárgát kapta meccsenként.
| július 7. 199020
:00 | Olaszország | 2-1 | Anglia | Stadio San Nicola, Bari |
| Baggio 71'
Schillaci 86' (toll ) | | Platt 81' |
Végleges
A Nyugat-Németország és Argentína közötti döntőt az összes világbajnoki döntő közül a legcinikusabbnak és legalacsonyabb színvonalúnak nevezték. A 65. percben az argentin Pedro Monzont Jürgen Klinsmann ellen elkövetett szabálytalanságért kiállították, ez volt az első játékos, akit valaha is kiállítottak egy világbajnoki döntőben.
Az eltiltás és sérülés miatt meggyengült Argentína kevés támadási lehetőséget kínált a nyugatnémetek által uralt mérkőzésen, akik nehezen tudtak sok tiszta gólszerzési lehetőséget kialakítani. A találkozó egyetlen gólja a 85. percben született, amikor a mexikói játékvezető, Edgardo Codesal büntetőt ítélt Nyugat-Németország javára, miután Roberto Sensini szabálytalankodott Rudi Völlerrel szemben. Andreas Brehme, aki később azt mondta, hogy nem volt szabálytalanság, értékesítette a pontrúgást, és ezzel eldöntötte a mérkőzést. Az utolsó pillanatokban Argentína kilenc emberre fogyatkozott, miután Gustavo Dezotti megkapta a második sárga lapját a mérkőzésen, amikor a játékmegszakítás során földre vitte Jürgen Kohlert. Az 1-0-s végeredmény újabb elsőséget jelentett: Argentína volt az első csapat, amelyik nem szerzett gólt egy világbajnoki döntőben.
A harmadik bajnoki címével (és három második helyezéssel) Nyugat-Németország - a nemzetegyesítés előtti utolsó tornáján - az akkori legsikeresebb világbajnoki nemzet lett. Franz Beckenbauer nyugatnémet menedzser lett az egyetlen férfi, aki egyszerre volt csapatkapitány (1974-ben) és menedzser is egy világbajnokságon győztes csapatban, és csak a második férfi (a brazil Mário Zagallo után), aki játékosként és csapatvezetőként is világbajnokságot nyert. Ez volt az első alkalom, hogy egy UEFA-csapat nem európai csapat ellen nyerte meg a döntőt.
.svg.png){kind=small}
.svg.png){kind=small}
.svg.png){kind=small}
