El acuerdo previo del capitán de Inglaterra iba a expirar en 2027, pero el nuevo contrato lo mantendrá en el Allianz Arena por otras dos temporadas.
Kane ha anotado 156 goles en 161 apariciones competitivas desde que se unió al Bayern procedente del Tottenham Hotspur en 2023, estableciéndose como uno de los delanteros más prolíficos del fútbol europeo.
Su extraordinaria forma le ayudó a reclamar el Balón de Oro el mes pasado, por delante de Kylian Mbappe y Lamine Yamal, tras una temporada en la que anotó 73 goles para club y país.
El jugador de 33 años también ha disfrutado de un considerable éxito en equipo en Alemania, ganando dos títulos de Bundesliga, la Copa DFB y dos Supercopas Franz Beckenbauer desde su llegada.
Kane estaba encantado de extender su estancia, explicando que él y su familia se han adaptado a la vida en Múnich.
"Me siento como en casa en el FC Bayern. Amo el club, los aficionados y la ciudad de Múnich," dijo.
"Tenemos un equipo fantástico y, en Vincent Kompany, un fantástico entrenador. Me enorgullece mucho ser parte de este club."
"Toda mi familia está muy feliz aquí. Tenía muchas ganas de quedarme. Ahora espero con ansias el futuro y quiero ganar muchos más títulos con este gran club."
El presidente del Bayern, Herbert Hainer, dio la bienvenida al acuerdo, describiendo la contribución de Kane como una parte importante de la historia reciente del club.
La extensión también pone fin a cualquier perspectiva inmediata de un regreso a la Premier League, donde Kane había sido vinculado con un movimiento a medida que se acercaba a las etapas finales de su contrato anterior.
Un posible regreso a Inglaterra habría ofrecido al delantero la oportunidad de perseguir el récord de goles de Alan Shearer en la Premier League, pero en su lugar ha optado por continuar su carrera en Alemania.
Informes en Alemania sugieren que el nuevo acuerdo convierte a Kane en uno de los jugadores mejor pagados del fútbol europeo, con su salario anual estimado en alrededor de 25 millones de euros antes de bonificaciones. El Bayern no ha divulgado los términos financieros.
El compromiso de Kane le da a Kompany una base importante para las próximas temporadas mientras el Bayern busca construir sobre su éxito nacional y perseguir la Champions League.