유럽 축구 연맹에 가입한 55개국을 UEFA 계수에 따른 순위에 따라 4개 리그(리그 A, 리그 B, 리그 C, 리그 D)로 나누어 편성한다. 리그 D는 40위 ~ 55위에 해당하는 팀이 참가한다.
리그 D의 조별 예선은 15개 팀을 4개 그룹으로 나누어 편성하며 홈 앤 어웨이 방식으로 진행된다. 각 조 1위 팀은 2020-21년 UEFA 네이션스리그 C로 승격된다. 리그 D는 UEFA 유로 2020 본선에 배정된 4장 가운데 1장을 배정받게 된다. 하지만 2020-21년 UEFA 네이션스리그 진행 방식이 바뀌면서 실제로 강등된 팀은 없었다. UEFA 유로 2020 본선에 직행하지 못한 리그 D 소속 4개 팀은 2020년 3월에 열릴 예정인 예선 플레이오프에 참가하게 된다.
각 리그마다 최소 4개 팀이 참가하는 경우에는 독자적인 플레이오프를 치르게 된다. 네이션스리그의 리그에서 각 조 1위를 차지한 팀은 최소한 UEFA 유로 2020 예선 플레이오프에 진출할 자격을 획득하게 된다. 단 각 조 1위 팀 중에서 UEFA 유로 2020 본선에 직행한 팀이 나온 경우에는 같은 리그에 속해 있던 차순위 팀이 승계받게 된다.
플레이오프에 참가하는 같은 리그 출신 팀들의 수가 부족한 경우에는 하위 리그에서 UEFA 유로 2020 본선 직행이 확정된 팀, 플레이오프 진출이 확정된 팀을 제외한 나머지 팀들 중에서 가장 높은 순위를 기록했던 팀이 승계받게 되지만 같은 리그에 속해 있던 각 조 1위 팀은 상위 리그에 속해 있던 팀들과 만날 수 없다. 또한 리그 내에 각 조 1위 팀이 없는 경우에는 종합 순위에서 가장 높은 순위를 기록한 팀이 승계받게 된다.
같은 리그에서 플레이오프 진출 자격을 획득한 팀이 4개 이상인 경우에는 플레이오프 참가 경로를 결정하기 위한 추첨을 통해 결정된다. 이 과정에서 남아 있던 팀들은 상위 리그 팀들과 함께 플레이오프 참가 경로를 결정하게 된다. 이 과정에 따라 각 조 1위 팀은 상위 리그 팀들과 맞붙지 않게 된다. 그 외에 리그에서 각 조 1위를 차지하지 못한 팀들을 위한 별도의 추첨이 진행된다.
예선 플레이오프는 단판 승부 형식을 띤 준결승전 2경기(1위 팀 대 4위 팀, 2위 팀 대 3위 팀), 결승전 1경기를 통해 UEFA 유로 2020 본선 진출 팀을 결정한다. 준결승전 경기는 순위가 높은 팀의 홈 구장에서 열린다. 결승전 경기장은 준결승전 1번 경기 승자의 홈 구장과 2번 경기 승자의 홈 구장 중에서 추첨을 통해 결정된다.
다른 리그와는 달리 맨 아래에 있는 리그인 관계로 강등은 없으며 1위 1개팀만 리그 C로 승격하고 나머지 팀은 모두 리그 D에 잔류한다.
2018-19년 UEFA 네이션스리그 조 추첨은 2018년1월 24일스위스로잔에서 열렸다. 아르메니아와 아제르바이잔은 양국 간의 정치적 분쟁을 고려하여 서로 다른 조에 편성된다. 지나친 여행을 제한하기 위한 차원에서 안도라와 카자흐스탄, 페로 제도와 카자흐스탄, 지브롤터와 카자흐스탄, 지브롤터와 아제르바이잔 가운데 하나는 서로 같은 조에 편성된다.
