35-åringen har skrivit på för fem nya säsonger till ett totalt värde av 47,5 miljoner dollar, motsvarande runt 410 miljoner kronor.
"Alex förkroppsligar allt som den här organisationen står för och vi är väldigt glada över att han fortsätter i "Caps" tröja de kommande fem åren", säger Washingtons general manager Brian MacLellan till klubbens hemsida.
Därmed får svenske Nicklas Bäckström behålla sin lagkamrat och kapten.
Ovetjkin är den spelare i NHL som fortfarande spelar som har gjort flest mål i ligan genom sin karriär – 730 stycken.
Det är sjätte flest genom historien och 164 färre än legendaren Wayne Gretzkys 894 som är rekordet i NHL.