Tigers, två gånger vinnare av den tidigare inkarnationen som Heineken Cup, gick ut i gruppstadiet av förra årets invignings Champions Cup.
Racing har aldrig tagit sig till de sista fyra.
Vinnarna kommer att spela Saracens i finalen i Lyon den 14 maj efter att de slog Wasps i lördagens andra semifinal.
Leicester har nämnt samma sida som slog Northampton i Premiership förra helgen för slipsen, som kommer att hållas på City Ground, hem Nottingham Forest.
Huvudtränare Aaron Mauger kommer att möta landsmän och före detta All Blacks flyga halva Dan Carter, som är i sin första säsong med Racing.
"Han har förmodligen varit skillnaden för Racing i år, även om du inte vill sätta för mycket på en person," sade Mauger.
"Den riktning som Dan har gett sidan har varit kritisk. Hans lugn i dessa trånga stunder har varit den saknade ingrediensen för dem."
Mauger, som hjälpte Crusaders till fyra Super Rugby titlar mellan 2000 och 2007, också sade att Champions Cup har gått om södra halvklotet tävlingen som den främsta turneringen för klubbar.
"Jag tror Champions Cup blir större, lite mer så nu när jag tror att Super Rugby har spädts ut genom att lägga till extra lag, vilket är lite av en oro för dem där nere," sade Mauger.
"Det är nog den mest prestigefyllda tävlingen."
Leicester Tigers: Mathew Tait (c), Telusa Veainu, Peter Betham, Manu Tuilagi, Vereniki Goneva, Freddie Burns, Ben Youngs; Marcos Ayerza, Harry Thacker, Dan Cole, Dom Barrow, Graham Kitchener, Mike Fitzgerald, Lachlan McCaffrey, Opeti Fonua.
Ersättningar: Greg Bateman, Logovi'i Mulipola, Fraser Balmain, Ed Slater, Tom Croft, Sam Harrison, Owen Williams, Adam Thompstone.
Racing 92: Brice Dulin, Joe Rokocoko, Johannes Goosen, Alexandre Dumoulin, Juan Imhoff, Dan Carter, Maxime Machenaud (c); Eddy Ben Arous, Virgile Lacombe, Ben Tameifuna, Luke Charteris, Francois van der Merwe, Wenceslas Lauret, Bernard Le Roux, Chris Masoe.
Ersättningar: Camille Chat, Kjatchik Vartanov, Luc Ducalcon, Manuel Carizza, Antonie Classen, Mike Phillips, Remi Tales, Louis Dupichot.
Leicester Tigers kommer att titta för att nå sin första EM-final sedan 2009 när de möter franska sidan Racing 92 på Welford Road på söndag.