20-åringen har gjort sju framträdanden för Rovers hittills i sin karriär.
Född i Wales, har han tidigare haft låneformler vid icke-league sidor Taunton Town och Bath City.
En av fem spelare erbjuds en ny affär av boss Darrell Clarke i slutet av säsongen, Broom är den andra att underteckna på hittills, efter försvararen James Clarke.
Bristol Rovers midfielder Ryan Broom har tecknat ett förlängt kontrakt med klubben League One.