La sua massa imponente sormontata da una elegante torre campanaria di 94 metri domina la piazza. Costruito dal 1299 al 1315, probabilmente su progetto di Arnolfo di Cambio, è un edificio gotico di aspetto severo. Dapprima sede della Signoria, divenne poi nel XVI sec. la residenza di Cosimo I che lo adattò alle necessità della corte. A quest'epoca risalgono le decorazioni del Vasari, che ne fece un capolavoro di architettura, pittura e decorazione. L'interno, in stile rinascimentale, contrasta con l'esterno per fasto e raffinatezza.