Lindahl, 33, som varit med Chelsea sedan december 2014, vann OS-silver med sitt land i Rio 2016.
Hon hjälpte Blues vinna en inhemsk dubbel i 2015, med sin första ligan titel efter Women's FA Cup framgång.
"Hon är förmodligen den bästa målvakten i världen på nuvarande form," chefen Emma Hayes berättade klubbens webbplats.
"Vi är verkligen ute efter kontinuitet och stabilitet med vår trupp när vi ser fram emot att utmana för utmärkelser, särskilt i europeisk konkurrens."
Sverige internationella målvakt Hedvig Lindahl har tecknat ett förlängt avtal med Women's Super League One Club Chelsea Ladies fram till 2019.