Fitzgerald var förra säsongens spelare av året som Tigers gjorde Premiership och Champions Cup semi-final.
"Det har varit en stor erfarenhet att spela i Premiership och i Europa för Leicester," sade 29-åringen.
Fellow framåt Bateman, 27, flanker O'Connor, 27, och scrum-halv Kitto, 24, har också kommit överens om nya avtal, vars längder inte har avslöjats.
Fitzgerald gick Tigers sommaren 2015 och har gjort 44 framträdanden spelar på lås och flanker, poäng fyra försök.
Tigers huvudtränare Aaron Mauger sade: "Mike är en mycket bra man att ha runt truppen. Han har en bra arbetsmoral i träning och på planen.
"Med den erfarenhet han har fått under de senaste 18 månaderna på engelska rugby, tror vi att han kommer att bli ännu bättre i den här miljön."
Bateman anlände också den sommaren, från Exeter Chiefs, och har spelat 29 gånger för Leicester.
Han uppnådde den anmärkningsvärda bedriften att spela i alla tre front-row positioner denna säsong.
O'Connor signerade hösten 2015, gjorde ett försök på sin debut i en European Champions Cup seger över Stade Francais, och har gjort 29 framträdanden för klubben.
Kitto, under tiden, flyttade till Welford Road sommaren 2015 och har spelat 24 gånger för Tigers.
Leicester Tigers har gett nya avtal till Mike Fitzgerald, Greg Bateman, Brendon O'Connor och Jono Kitto.