35-årige Söderberg kommer närmast från Arizona, men var free agent och därmed fri att göra upp med en ny klubb.
"Carl är en rutinerad center som är en stark tvåvägsspelare och bidrar med sin storlek till de centrar vi har", säger Chicagos general manager Stan Bowman i ett pressmeddelande.
Carl Söderberg, som slog igenom i Malmö i dåvarande elitserien, har spelat 552 matcher i NHL i klubbarna Boston, Colorado och Arizona och vann VM-guld med Tre Kronor 2017.
Chicago har inför den här säsongen värvat även Mattias Janmark och Lucas Wallmark.
NHL-säsongen inleds den 13 januari.