22-åringen gjorde nio mål på 49 matcher för skotska klubben Celtic den gångna säsongen.
– Det känns jättebra och jag är glad över att vara här. Det fanns flera alternativ men Southampton är en klubb med ambitioner och därför väljer jag att gå hit, säger Wanyama till Southamptons hemsida.
Wanyama uppskattas ha kostat 12,5 miljoner pund, vilket skulle innebära den största övergångssumman från en skotsk klubb genom alla tider.