El exfutbolista de 44 años, que llegó a los 'Spurs' en 2014 procedente del Southampton, ha estado cerca de guiar a los londinenses al que hubiera sido su primer título nacional desde 1961, pero finalmente no ha podido superar en la clasificación al Leicester City.
Sus ayudantes Jesús Pérez, Miguel D'Agostino y Toni Jiménez también ampliaron sus contratos.
"No podría estar más feliz por la firma de este nuevo contrato", afirmó Pochettino en un comentario publicado en la cuenta oficial del club.
"Fue una decisión fácil para mi cuerpo técnico y para mí porque nos sentimos valorados por todos aquí. No hay un lugar mejor en este momento", añadió.
El contrato inicial de Pochettino con el Tottenham duraba hasta 2019.
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Antes de la 38ª y última jornada de la liga inglesa, este fin de semana, el Tottenham es segundo con 70 puntos, dos más que el Arsenal, tercero, por lo que depende de sí mismo para ser subcampeón.
A finales de abril, Pochettino había anunciado que tenía un "acuerdo verbal" con el club para su renovación.
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"Empezamos a hablar hace ya unos meses. Estoy muy contento. Quería quedarme por muchas razones. El Tottenham tiene un potencial increíble", explicó entonces.
El nombre de Pochettino llegó a sonar en semanas anteriores como posible futuro entrenador del Manchester United en sustitución del holandés Louis Van Gaal.
El argentino es uno de los técnicos de moda en el fútbol inglés y en el Tottenham ha conseguido revitalizar la entidad, impulsando la carrera de jóvenes como Harry Kane, Dele Alli o Eric Dier, y dando calidad e intensidad al juego.
El Tottenham estará la próxima temporada en la fase de grupos de la Liga de Campeones, por primera vez desde la campaña 2010-2011.
Si consigue terminar segundo tras el partido del domingo ante el Newcastle, habrá conseguido su posición más alta en el campeonato inglés desde 1963.
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"Hemos visto cómo Mauricio ha dado al club una gran personalidad, con un estilo ofensivo de juego con el que siempre hemos sido asociados", destacó el presidente Daniel Levy en la web del equipo.
"Ha construido un plantel que aúna juventud y experiencia, y esta temporada hemos visto a los jugadores rindiendo a su más alto nivel, sublime por momentos", destacó.
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"Todo el mundo en el club está feliz con que haya aceptado ampliar su contrato y estamos ya pensando en cómo trabajar con él en las próximas temporadas. Sé que es ambicioso, como lo somos también nosotros", añadió.
Si se respeta el contrato, Pochettino estará en el banquillo del Tottenham cuando se produzca el histórico paso al nuevo estadio para 61.000 espectadores, previsto para 2018.
Pochettino dedicó también palabras a esa circunstancia.
"Tenemos también por delante el estreno de un gran estadio y estamos deseando jugar en un lugar tan estupendo", afirmó.
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"Este club tiene todos los ingredientes para continuar el reto, en lo alto de la Premier League y de Europa. Queremos ser parte de lo que creemos que será una etapa especial de la historia del club", sentenció.