Pettersen var en av fem Luleåfostrade spelare som när försäsongsträningen startade i måndags inte hade skrivit på något kontrakt ännu.
De fyra andra var Arish Nuori, Max Wårell, Isak Abrahamsson och Islam Burman.
Men nu är Pettersen klar för de två kommande säsongerna.
– Jag trivs väldigt bra i klubben så för mig var det ett naturligt beslut. IFK Luleå jobbar oerhört seriöst med att ta nästa steg uppåt och det känns bra. De nya tränarna har kommit in med ny energi och kompetens. Det är en positiv känsla i truppen och jag ser fram emot och längtar tills serien drar igång, säger Putte i ett pressmeddelande.
Pettersen spelade 26 av 30 matcher under 2020 och var en bidragande orsak till att laget klarade nytt kontrakt. Han har gjort totalt sju säsonger i Ettan och Superettan.
– Vi är oerhört nöjda med att ha ”Putte” i laget. Han är en rutinerad spelare med hög kapacitet som vi tror mycket på. Han har under säsongen visat att han är en två-vägsspelare som är vass framåt, samtidigt som han också jobbar hårt i defensiven, säger Christer Andersson, sportrådet.
Patrik Pettersen stod för ett mål under sina 26 matcher under den gångna säsongen. Pettersen lämnade IFK Luleå efter säsongen 2016 för att återvända tre år senare. Han spelade under de tre säsongerna i Norrby, två säsonger, och i Team TG.