L'amendement visant à amender la Constitution, très controversé, a été adopté par 315 voix contre 62, et deux abstentions, à l'issue de trois jours de débats chaotiques.
Le Parlement ougandais est largement dominé par le parti au pouvoir.
Le président Museveni, au pouvoir depuis 1986, n'en est pas à son coup d'essai. En 2005, la Constitution avait été modifiée pour supprimer la limitation à deux mandats présidentiels, lui permettant ainsi de briguer ses troisième, quatrième et cinquième mandats. M. Museveni avait alors soutenu que le Parlement était indépendant et qu'il respecterait la volonté du peuple, un argument réutilisé douze ans plus tard.
Le projet de loi adopté mercredi réintroduit une limite au nombre de mandats présidentiels, qui avait été supprimée en 2005, mais cette limite à deux mandats n'entrera en vigueur qu'après la prochaine élection - permettant ainsi à Yoweri Museveni de se présenter à nouveau à deux reprises.
Le mandat des députés a lui été rallongé de deux ans, passant de cinq à sept années, repoussant ainsi les prochaines législatives à 2023.
Pour l'avocat et défenseur des droits de l'homme Nicholas Opiyo, ces décisions "constituent un revirement pour le processus démocratique en Ouganda".
"Supprimer la limite d'âge, un des plus importants garde-fous, va enraciner le régime autocratique et dictatorial en Ouganda", a-t-il ajouté.
"Dans un pays où, selon les observateurs internationaux, les élections ne sont pas le reflet de la libre volonté du peuple, la limite d'âge était l'unique soupape de sécurité qui aurait permis que Museveni abandonne pacifiquement le pouvoir", selon lui.
Le porte-parole du parti au pouvoir, le Mouvement de résistance nationale (NRM), Rogers Mulindwa, a assuré que la loi n'était pas faite pour bénéficier au chef d'Etat actuel, mais destinée à lutter contre la "discrimination" par l'âge.
Avec AFP