Det meddelade 42-åringen på en presskonferens inför helgens GP-tävling i Steiermark, Österrike.
Italienarens karriär ser därmed ut att sluta efter 26 säsonger och han äger rekordet för flest segrar (89) och pallplatser (199) i MotoGP.
"Jag har beslutat att sluta efter säsongen. Det har varit en väldigt lång resa, men det har varit väldigt kul", säger han enligt AFP.
Han inledde i 125cc-kubikklassen 1996 där han vann titeln året därpå och har dominerat sporten under större delen av 2000-talet.
Hans senaste loppseger bärgade han 2017 under Nederländernas GP där han i totalen slutade på en tredjeplats.