Nagelsmann, 36, har skrivit på ett kontrakt som gäller över nästa år och ersätter Hansi Flick, som nyligen fick sparken efter en misslyckad tid på posten.
Tyskland gjorde fiasko vid VM i Qatar i slutet av förra året och fick lämna slutspelet redan efter gruppspelet. Det har inte gått mycket bättre i träningslandskamperna sedan dess. Efter 1–4 mot Japan var hans korta tid som förbundskapten över.
Förbundets sportchef, förre landslagsstjärnan Rudi Völler, tog tillfälligt över i träningslandskampen mot Frankrike som Tyskland vann med 2–1
Nagelsmann fick i våras lämna Bayern München och har sedan dess varit ett eftertraktat namn bland flera av Europas storklubbar. Chelsea, Tottenham och Paris SG nämndes som möjliga nya arbetsgivare.
Nu väljer han i stället att försöka få ordning på det tyska landslaget inför EM-slutspelet på hemmaplan nästa sommar.
– Vi har ett EM i vårt eget land. Det är något väldigt speciellt, säger Nagelsmann.
I kontraktet med förbundet ges Nagelsmann möjligheten att sluta redan efter EM-slutspelet.