Den 31-åriga Scot var utvecklingsdrivrutin i år men hennes position kommer att utökas under 2015 till att omfatta två körningar i fredagsträning och två tester.
Flytten kommer efter Wolff imponerad av en utflykt i fri praktik på tyska Grand Prix i år.
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
"Jag är verkligen glad att kunna fortsätta och få mer tid i bilen," Wolff berättade BBC Sport.
"Det var den viktigaste aspekten.
"Detta är ytterligare ett steg i rätt riktning för mig. Det gläder mig att Williams erkänner min utveckling, mitt hårda arbete och att det är prestationen som räknas.
"Jag är otroligt stolt över vad teamet har åstadkommit i år och jag hoppas att vi kan fortsätta den utvecklingen nästa år."
Williams har avslutat trea i konstruktörernas mästerskap den här säsongen, ett år efter den värsta säsongen i deras historia, efter en stor intern omstrukturering och en övergång från Renault till Mercedes motorer.
I år gjorde Wolff ett dagsprov i Barcelona i maj, innan två planerade utflykter i fri praktik på de brittiska och tyska tävlingarna.
Hennes utflykt på Silverstone slutade efter mindre än ett varv när hennes bil drabbades av motorbortfall.
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Men på Hockenheim avslutade hon en hel session och slutade med en tid bara 0.227 sekunder långsammare än tävlingsförare Felipe Massa, en 11-faldig grand prix vinnare.
Williams reservförare Felipe Nasrhas flyttade till Sauber 2015.
Det är inte klart om Williams kommer att ersätta honom, men Wolff förväntas i alla fall vara den främsta föraren för laget vid tester andra än race förare Massa och Valtteri Bottas.
Williams vice team rektor Claire Williams tillade: "Susie fortsätter att imponera på oss med sin starka tekniska kunskap, den feedback hon levererar och prestandan när hon kör bilen både på banan och i simulatorn.
"Hon har stadigt ökat sin tid bakom ratten sedan hon anslöt sig till oss i april 2012 och hennes utnämning som testförare var en naturlig progression."
Susie Wolff kommer att stanna på Williams laget nästa säsong i en förstärkt roll som testförare.