Nederländaren anslöt till Premier League-laget 2018 och spelade en nyckelroll när Liverpool vann Champions League 2019 samt Premier League 2020.
"Jag känner mig som en rutinerad och viktig spelare för laget och för klubben. Det är en fantastisk känsla och anledningen till varför jag känner mig hemma här", säger han i ett uttalande på klubbens hemsida.
30-åringen ådrog sig en allvarlig knäskada i oktober i fjol som höll honom borta från spel under resten av säsongen.
"Förra säsongen var en säsong att glömma för mig personligen. Men jag har njutit av min tid här och kommer att fortsätta njuta under de närmsta åren tillsammans med er", säger van Dijk.
Sedan tidigare har Liverpool förlängt kontrakten med Trent Alexander-Arnold, Alisson Becker och Fabinho.
Liverpool inleder Premier League-säsongen borta mot Norwich klockan 18.30 på lördag.