City akan memainkan leg pertama di Old Trafford.
Undian untuk semi-final diadakan segera setelah pertandingan berakhir di Stadion Kassam.
BACA: Oxford 1-3 City: Laporan pertandingan
Leg pertama Piala Carabao akan dimainkan pada 6/7 Januari, dan leg kedua di Stadion Etihad pada 27/28 Januari.
Tanggal pasti akan dikonfirmasi lebih lanjut.
City telah memenangkan kompetisi ini selama dua musim terakhir dan mencari kemenangan ketiga berturut-turut.
City dan United telah bertemu tujuh kali di Piala Liga selama bertahun-tahun dan ini akan menjadi yang ketiga kalinya para raksasa Manchester berselisih di semi-final.
Pertemuan pertama adalah pada tahun 1969, dengan City memenangkan leg pertama 2-1 dan imbang 2-2 untuk maju ke final.
Pada 1974, United menang 1-0 di Old Trafford, dengan City menang 4-0 di Maine Road pada 1975.
Itu 35 tahun lalu sebelum akhirnya kedua tim bertemu lagi di kompetisi ini – di fase semifinal lagi - dalam dua leg epik dalam musim 2009/10.
Carlos Tevez mencetak dua gol saat City memenangkan leg pertama 2-1 di Etihad, tetapi United menang 3-1 untuk maju ke final.
The Reds memenangkan pertemuan terakhir 1-0 pada 2016 yang berarti kedua tim telah menang tiga kali, dengan satu pertandingan seri.
Leicester City akan menghadapi Aston Villa di semi-final lainnya.
Final akan diadakan di Wembley pada hari Minggu 1 Maret 2020.
