Deras nya kontrakt sammanfaller med Mercedes nuvarande åtagande avseende F1.
Tillsammans med resten av lagen kommer Mercedes att inleda förhandlingar för efter 2020 med ny ägare Liberty Media under detta år.
Wolff behåller sin andel på 30 % i laget och Lauda sin andel på 10 %.
Teamchef Wolff gick med i Mercedes från Williams i februari 2013 och Lauda tillträdde sin tjänst i slutet av 2012.
Affärerna avslutar en hektisk vinter av off-track aktivitet för Mercedes, som har dominerat sporten sedan tillkomsten av turbo hybrid motorer i 2014 med tre på varandra följande världstitel dubblar.
Mercedes har undertecknat Valtteri Bottas som Lewis Hamiltons lagkamrat den här säsongen, med Finn som ersätter världsmästaren Nico Rosberg, som meddelade sin pension fem dagar efter att ha vunnit titeln i november förra året.
Verkställande direktör (teknisk) Paddy Lowe är på trädgårdsledighet innan han lämnar Mercedes och ska gå med Williams under de kommande veckorna.
Lowes position som teknisk chef har intagits av James Allison, som har fått titeln teknisk chef, en ny roll inom teamet som en del av en liten omläggning av ansvaret i ledningen av företaget.
Wolff har drivit laget med Lowe som sin högra hand sedan avgång av tidigare lag rektor Ross Brawn i slutet av 2013.
Dieter Zetsche, ordförande och verkställande direktör för Mercedes moderbolag Daimler, sade: "Under 2013 omstrukturerade vi ledningen av laget med det tydliga målet att förbättra vår prestation.
"Sedan dess har resultaten dock överträffat våra förväntningar. En nyckelfaktor för denna framgång har varit kombinationen av Totos entreprenörskompetens och Nikis erfarenhet.
"Deras förnyade engagemang ger vårt program viktig kontinuitet under de kommande fyra åren."
F1 har infört stora regleringsändringar för den här säsongen i ett försök att göra bilarna snabbare och mer dramatiska - och att ge sporten större dragningskraft.
Bilarna är bredare med större däck och förväntas bli mellan tre och fem sekunder per varv snabbare än 2016.
Mercedes nya F1 bil kommer att avslöjas för allmänheten på torsdag, innan början av försäsongen tester tre dagar senare.
Den första bilen 2017 som ska avtäckas kommer att vara det schweiziska laget Sauber på måndag, följt av Renault på tisdagen, Force India på onsdag och Ferrari, McLaren och Williams på fredag.
Mercedes Formula 1 chef Toto Wolff och icke verkställande ordförande Niki Lauda har tecknat nya avtal för att stanna med laget fram till slutet av 2020.