Storbritanniens tre återstående sidor i tävlingen har nått detta stadium för den andra på varandra följande säsongen, med mästare Real Madrid, Bayern München och Barcelona också fortfarande i.
Dragningen äger rum kl 11:00 GMT i Nyon, Schweiz.
Liverpool, som misslyckades med att kvalificera sig, går med i Celtic, Everton och Tottenham i följande Europa League sista-32 dragning.
Chelsea kommer att vara i pott ett efter att ha vunnit sin grupp, medan Manchester City och Arsenal gå med i gruppen löpare-up i pott två.
Inga lag som utvecklats från samma grupp eller från samma land kan dras mot varandra, så bland sidorna Jose Mourinhos sida kan mötas är Serie A mästare Juventus och franska mästare Paris St-Germain.
Manchester City, som vann 2-0 på Roma på onsdag för att kvalificera, och Arsenal lista över potentiella motståndare inkluderar La Liga mästare Attetico Madrid, Real Madrid och Barcelona.
Gunners kunde också dras mot Bundesliga ledare Bayern München, som toppade Manchester Citys grupp.
Liverpool, Tottenham och Celtic skulle kunna möta svåra band i Europaförbundets sista 32 efter att inte ha blivit utsagda för dragningen.
Tottenham och Celtic var tvåa i sina Europaliga grupper medan Liverpool föll ner från Champions League efter att ha avslutat trea i sin grupp.
Det lämnar Everton som det enda brittiska laget i dragningen för de sista 32, att gå med i lik av Inter Milano, Napoli och Zenit St Petersburg.
De Toffees skulle potentiellt dras mot Celtic i en England mot Skottland slips.
Dragningarna kommer att täckas direkt av BBC Sports webbplats.
Europaförbundets senaste 32
Utsedda lag: Borussia Monchengladbach (GER), Club Brugge (BEL), Besiktas (TUR), Salzburg (AUT), Dinamo Moskva (RUS), Inter Milan (ITA), Feyenoord (NED), Everton (ENG), Napoli (ITA), Dynamo Kiev (UKR), Fiorentina (ITA), Legia Warszawa (POL), Olympiakos (GRE), Sporting Lissabon (POR), Athletic Bilbao (ESP), Zenit St Petersburg (RUS).
Oseeded lag: Villarreal (ESP), Torino (ITA), Tottenham Hotspur (ENG), Celtic (SCO), PSV Eindhoven (NED), Dnipro Dnipropetrovsk (UKR), Sevilla (ESP), VfL Wolfsburg (GER), Young Boys (SUI), Aalborg (DEN), Guingamp (FRA), Trabzonspor (TUR), Anderlecht (BEL), Ajax (NED), Liverpool (ENG), Roma (ITA).
Arsenal, Chelsea och Manchester City är i måndags dragning för Champions League förra 16.