Der 30 Jahre alte Innenverteidiger kommt zunächst als Leihspieler für ein Jahr, anschließend ergibt sich für den 27-maligen türkischen Nationalspieler laut Werder "mit hoher Wahrscheinlichkeit" eine Kaufverpflichtung.
Im Gespräch war zuletzt eine Ablösesumme von mehr als fünf Millionen Euro.
"Wir haben mit Ömer einen Spieler für uns begeistern können, der national wie international seine Klasse unter Beweis gestellt hat und sehr viel Erfahrung in unsere Mannschaft einbringen wird", sagte Werders Sportchef Frank Baumann.
Toprak hat bislang 227 Bundesligaspiele für den BVB, Bayer Leverkusen und den SC Freiburg absolviert. "Er hat zuletzt im Supercup gegen die Bayern noch eine sehr starke Partie gespielt und kann uns direkt weiterhelfen", sagte Werders Cheftrainer Florian Kohfeldt.