24 המקומות במונדיאל 1990 באיטליה הוקצו על ידי פיפ"א לקונפדרציות השונות שלה כמפורט להלן:
אירופה (אופ"א): 14 מקומות, מתוכם 1 למארחת איטליה ועל 13 המקומות האחרים התחרו 32 נבחרות.
דרום אמריקה (CONMEBOL): 3.5 מקומות, מתוכם 1 לאלופה המכהנת ארגנטינה ועל 2.5 המקומות האחרים התחרו 9 נבחרות. הנבחרת שזכתה בחצי מקום העפילה לפלייאוף הבין-יבשתי מול נציגת אוקיאניה.
אוקיאניה (OFC): חצי מקום, עליו התחרו 5 נבחרות. הנבחרת המנצחת באזור זה העפילה לפלייאוף הבין-יבשתי דרום אמריקה-אוקיאניה.
שלוש בקשות הרשמה נדחו על ידי פיפ"א בגלל המצב הכלכלי הקשה של המגישות: בליז, מאוריציוס ומוזמביק. כתוצאה מכך ירד מספר הנבחרות ל-111, כיוון שגם המארחת והאלופה המכהנת לא השתתפו. גבון, עומאן ופקיסטן ערכו את הופעת הבכורה שלהן במוקדמות המונדיאל. 103 נבחרות שיחקו לכל הפחות משחק אחד. בסך הכל נערכו 314 משחקים, בהם הובקעו 735 שערים (ממוצע של 2.34 שערים למשחק, הממוצע הנמוך ביותר בתולדות המונדיאלים).
9 הנבחרות מדרום אמריקה התחרו על 3.5 מקומות במונדיאל, כשהנבחרת שזוכה בחצי מקום מעפילה לפלייאוף בין-יבשתי מול נציגת אוקיאניה. ארגנטינה, הנבחרת העשירית, העפילה אוטומטית בתור האלופה המכהנת. הנבחרות חולקו לשלושה בתים בני שלוש נבחרות כל אחד, בהם נערכו המשחקים בשיטת בית-חוץ בין יולי לספטמבר 1989. לאחר סיום המשחקים דורגו הנבחרות שסיימו במקום הראשון בכל בית, ושתי הנבחרות הטובות ביותר העפילו ישירות למונדיאל; המנצחת בעלת המאזן השלישי בטיבו העפילה לפלייאוף מול נציגת אוקיאניה.
בהגרלת המשחקים שובצו הנבחרות לשלוש קבוצות דירוג כמפורט להלן:
ברזיל העפילה. ב-3 בספטמבר 1989 נערך בריו דה ז'ניירו המשחק בין ברזיל לצ'ילה, שהייתה זקוקה לניצחון על מנת לשמור על הסיכוי להעפיל למונדיאל, אך נקלעה לפיגור 0 - 1. בדקה ה-67' נפל השוער הצ'ילאני רוברטו רוחאס על המגרש, ככל הנראה עם פציעה במצח. זיקוק שנזרק מהיציע על ידי אוהדת ברזילאית בשם רוזמרי דה מלו העלה עשן במרחק קצר מהשוער. לאחר שרוחאס הורד מהמגרש סירבו השחקנים והמאמנים הצ'ילאנים לחזור, וטענו כי הם אינם חשים בטוחים עוד. בעקבות כך הוחלט להפסיק את המשחק. לאחר שפיפ"א בדקה את קלטות המשחק היא גילתה כי הזיקוק כלל לא פגע ברוחאס, שפצע את עצמו באמצעות סכין גילוח שהחביא בכפפה שלו, ולפיכך העניקה לברזיל ניצחון טכני 2 - 0 שגרם לצ'ילה לאבד את הסיכוי להעפיל למונדיאל. היא גם החליטה להעניש את צ'ילה והשעתה אותה ממוקדמות מונדיאל 1994, והשעתה את רוחאס לצמיתות (עונש זה בוטל ב-2001). גם המאמן אורלנדו אראבנה והרופא דניאל רודריגס הושעו לצמיתות מעיסוק כלשהו בכדורגל תחרותי.
אליפות CONCACAF ב-1989 שימשה גם כטורניר מוקדמות המונדיאל. הייתה זו הפעם האחרונה שבה שימשה האליפות למטרה זו, וגם הפעם האחרונה שבה לא הייתה מארחת קבועה. שתי הנבחרות הראשונות באליפות העפילו למונדיאל. 16 נבחרות המשתייכות ל-CONCACAF השתתפו בטורניר המוקדמות, ממנו סולקה מקסיקו על ידי CONCACAF לפני שהספיקה להשתתף במשחק כלשהו בטורניר, כיוון ששיתפה שחקנים מבוגרים מדי באופן לא חוקי במשחקי המוקדמות של אולימפיאדת סיאול, שהיה טורניר נוער. בקשת ההרשמה של בליז נדחתה בעקבות חובות לפיפ"א.
קוסטה ריקה זכתה באליפות CONCACAF והעפילה למונדיאל הראשון בתולדותיה בזכות הפרש שערים עדיף בפלוס 1 על פני זה של ארצות הברית שסיימה במקום השני. ארצות הברית הבטיחה את העפלתה למונדיאל לראשונה מזה 40 שנים, לאחר שגברה על טרינידד וטובגו בתוצאה 1 - 0 משער של פול קליגיורי שזכה לכינוי "הירייה שנשמעה ברחבי העולם"[1]. שני המשחקים בין אל סלבדור לגואטמלה היו אמורים להיערך בגואטמלה. מאוחר יותר הוסכם על ביטולם בגלל חוסר חשיבות ספורטיבית (אף אחת מהנבחרות לא הייתה יכולה להעפיל למונדיאל גם אם הייתה מנצחת בשני המשחקים.
26 הנבחרות מאסיה שנרשמו למוקדמות התמודדו על 2 מקומות במונדיאל. לפני תחילת המשחקים פרשו בחריין, הודו, המלדיביים ודרום תימן. המשחקים התנהלו בשני סבבים:
סיבוב ראשון: המלדיביים פרשה לפני הגרלת המשחקים, ו-25 הנבחרות הנותרות חולקו לחמישה בתים של ארבע נבחרות ולבית אחד של חמש נבחרות. הנבחרות שיחקו אחת נגד השנייה בשיטת בית-חוץ, למעט בית 4, בו שיחקו הנבחרות אחת נגד השנייה פעמיים בקוריאה הדרומית ובסינגפור. הנבחרת הראשונה בכל בית העפילה לסיבוב הגמר.
סיבוב הגמר: 6 הנבחרות שיחקו אחת נגד השנייה פעם אחת בטורניר שנערך בסינגפור ונמשך 16 ימים. שתי הנבחרות הראשונות בבית העפילו למונדיאל.
טורניר המוקדמות באוקיאניה החל בנובמבר 1988, כאשר שתי הנבחרות האוקיאניות החזקות, אוסטרליה וניו זילנד, התמודדו מול חברות אחרות בקונפדרציית הכדורגל של אוקיאניה - פיג'י והרפובליקה הסינית, בצמד משחקים בשיטת בית-חוץ על מנת לקבוע מי תעפיל לסיבוב הגמר של האזור. לארבע הנבחרות האלה צורפה ישראל, שהעפילה אוטומטית לסיבוב הגמר. הנבחרת הראשונה בבית בסיום משחקי סיבוב הגמר תעפיל לפלייאוף מול הנבחרת הדרום אמריקנית השלישית בטיבה מבחינת הישגיה.