Vid en delvis digital partistämma röstade 535 delegater för det avtal som tagits fram genom förhandlingar med Socialdemokraterna (SPD) och miljöpartiet De gröna. 37 delegater röstade emot.
– Det här är ett koalitionsavtal för mittenpolitik, som inte kommer att få vårt land att luta åt vänster men som vill att det ska gå framåt, sade partiledaren Christian Lindner till partikamraterna.
SPD sade i lördags också tydligt ja till avtalet. De gröna ska redovisa vad deras medlemmar tycker på måndag.
Regeringskoalitionen benämns som ett trafikljussamarbete, vilket syftar på partiernas respektive färger: röd, gul och grön.
På onsdag är det tänkt att socialdemokraten Olaf Scholz ska sväras in som Tysklands förbundskansler.