Den 59-årige Napoli-træner erstatter italienske Antonio Conte, der fredag blev fyret.
Det skriver klubben på sin hjemmeside.
Maurizio Sarri har fået en treårig kontrakt i London-klubben.
»Jeg er meget glad for at komme til Chelsea og Premier League. Det er en spændende ny periode i mit liv.«
»Jeg håber, at vi kan levere noget underholdende fodbold til vores fans, og at vi kan kæmpe med om trofæer i slutningen af sæsonen. Det fortjener vores fans,« siger Sarri i en pressemeddelelse.
Sarri opnåede i sine tre år i Napoli to andenpladser og en tredjeplads i Serie A. I 2017 blev han kåret som Årets Træner i den italienske liga.
Sarri, der i de sidste tre sæsoner har stået i spidsen for Serie A-holdet Napoli, tager over for landsmanden Antonio Conte, der fredag blev fyret.
Conte førte klubben til Premier League-titlen i forrige sæson, mens klubben vandt FA Cuppen i sidste sæson.
I flere måneder har der været historier om, at den forgangne sæson ville blive Contes sidste i London-klubben.
Chelsea blev sidste sæson nummer fem i den bedste engelske række.
/ritzau/
