Affären kommer att hålla Elfenbenskusten internationellt på Etihad Stadium fram till 2017.
"Det är här jag vill vara", sa 29-åringen till klubbens hemsida.
"Jag kommer aldrig att glömma hur jag har behandlats här av fansen, klubben och ägarna och ingenting skulle ge mig större nöje än att avsluta min karriär som Manchester City spelare."
Toure gick med i staden från Barcelona för en rapporterad £ 24m 2010, efter att ha hjälpt de spanska jättarna att vinna Champions League titeln ett år tidigare.
Box-till-box midfielder har sedan dess varit en integrerad medlem av Roberto Mancinis sida, poäng vinnande mål i 2011 FA Cup-finalen och en avgörande dubbel mot Newcastle United i maj förra året för att hålla den eventuella Premier League mästare i titeln jakt.
Vi måste försöka avsluta på en hög ton och sedan börja förbereda sig för att vinna mer nästa säsong
Toure har gjort åtta mål denna säsong som City har utvecklats till en Wembley FA Cup semifinal mot Chelsea på söndag 14 April, men hans sida gjorde en tidig Champions League utgång och är 15 poäng bakom Manchester United i ligan med bara sju matcher kvar.
"Naturligtvis nu verkar det troligt att vi inte kommer att lyckas försvara Premier League-titeln och det är sorgligt för oss alla," Toure tillade. "Men vi kan fortfarande avsluta andra och vinna FA Cup för en andra gång på tre år och det är fortfarande en prestation för en klubb som vann ingenting under en lång tid.
"Vi måste försöka avsluta på en hög ton och sedan börja förbereda sig för att vinna mer nästa säsong. Fotboll är alltid en utmaning och alltid ett pussel att lösa och det är därför vi alla älskar spelet.
"Du måste använda din skicklighet, intelligens och styrka för att ständigt förbättra och det är vad vi på City har för avsikt att göra."
Manchester City Midfielder Yaya Toure har tecknat ett nytt fyraårigt kontrakt med Premier League Club.