Domstolen dömde även sju andra till 18 års fängelse vardera för att de påstås ha bidragit till kuppförsöket mot president Recep Tayyip Erdogan.
Den 64-årige affärsmannen och aktivisten Kavala sade på videolänk från fängelset inför domstolen att han betraktar rättegången mot honom som ett "justitiemord" och att anklagelserna bygger på konspirationsteorier med politiska motiv.
Kavala har suttit fängslad sedan i oktober 2017. Europadomstolen (ECHR) kom 2019 fram till att fängslandet var politiskt motiverat och ett brott mot Europakonventionen för mänskliga rättigheter.
Han friades i februari 2020 från anklagelserna om att 2013 ha organiserat protester mot ombyggnaden av Geziparken i Istanbul. Men han greps igen – samma dag – misstänkt för inblandning i kuppförsöket.
– Det faktum att jag tillbringat fyra och ett halvt år av mitt liv i fängelse är en förlust som inte kan kompenseras, sade Kavala i ett slutanförande i rättegången i fredags.
– Det enda som kan trösta mig är chansen att det jag genomgått kan hjälpa till att åtgärda grova rättsliga fel.
Domen mot Osman Kavala får hård kritik från Tyskland och flera människorättsgrupper som Amnesty och Amerikanska Pen.
"Domstolens beslut trotsar all logik. Åklagarna har upprepade gånger underlåtit att tillhandahålla bevis som styrker de grundlösa anklagelserna om försök att störta regeringen", säger Amnestys Europachef Nils Muiznieks i ett uttalande.