Der bisherige Kontrakt des Brasilianers wäre 2015 ausgelaufen.
Firmino ist mit 13 Toren und neun Assists der Torscorer der Hoffenheimer in dieser Saison. Er wurde von mehreren Vereinen, darunter Schalke 04, umworben.
„Ich fühle mich hier sehr wohl. Mir gefällt der vom Verein eingeschlagene Weg. Wir spielen einen aufregenden Fußball, der Teamgeist ist super“, sagte der 22-Jährige in einer Mitteilung des Clubs. Gegen Hannover bestritt er sein 100. Erstliga-Spiel für die TSG. Firmino war 2010 von Figueirense FC in den Kraichgau gekommen.