Даже беглый осмотр города потребует от приезжего нескольких дней. Начинают его туристы с ансамбля соборной площади, на которой расположены собор Санта-Мария-дель-Фьоре (строительство начал в 1296 г. Арнольфо ди Камбио, закончено в 1467 г. по проекту Филиппо Брунеллески; главный фасад переделан в 1876–1883 гг.) и баптистерий Сан-Джованни (освящен в 1059 г.). Баптистерий замечателен позолоченными бронзовыми дверями с рельефными сценами: южные выполнил Андреа Пизано в XIV в., северные и восточные («Райские») – Лоренцо Гиберти в следующем столетии. Звонница собора начата в 1334 г. по проекту Джотто, завершена около 1360 г. Ф. Таленти.
Следующий архитектурный ансамбль в центре города – Пьяцца делла Синьория, включающий в себя Палаццо делла Синьория (или Палаццо Веккьо; 1298–1475), фонтан Нептуна (1575, Б. Амманати), конную статую Козимо I Медичи (автор – Джамболонья), скульптуры Донателло и Баччо Бандинелли, Палаццо ди Мерканция (1359) и Угуччони (XVI), Лоджию дей Ланци (1376–1380, Бенчи ди Чоне и С. Таленти) со скульптурами Джамболоньи, Бенвенуто Челлини и др. Перед входом в Палаццо Веккьо веками стояла известнейшая статуя Микеланджело «Давид». В наши дни оригинал убрали в помещение, поскольку творение великого мастера страдало от загрязненности городского воздуха, а на ее месте поставили точную копию.
К площади примыкает Палаццо Уффици (1560–1585, Дж. Вазари, Б. Буонталенти). В наши дни в зданиях, предназначенных для городских чиновников, располагается крупнейшая сокровищница ренессанского искусства, где собраны лучшие произведения мастеров итальянских школ.
Отдельный музей в Уффици выделен для рисунков и гравюр. Второй по значению художественный музей Флоренции расположен на левом берегу реки Арно, в Палаццо Питти (начат в 1440 г. по проекту Ф. Брунеллески, расширен в XVII–XVIII вв.; сады Боболи устроены в XVI в.).
Флоренция богата позднесредневековыми и ренессансными храмами. Самые значительные из церквей: Сан-Миньято-аль-Монте (1014), Санта-Мария-дель-Кармине (1258; перестроена в XVIII в.) с фресками Мазаччо и Филиппо Липпи в интерьере, Санта-Тринита (1258–1280; расширена в XIV в.) с фресками Д. Гирландайо, Санта-Мария-Новелла (1278–1360) с «Троицей» Мазаччо, фресками Д. Гирландайо, Филиппо Липпи и Паоло Уччелло, Санта-Кроче (начата в конце XIII в.) с гробницей Микеланджело работы Дж. Вазари (1570), Орсанмикеле (строилась как лоджия, переделана в церковь в XIV в.) со статуями Л. Гиберти, Донателло, Андреа дель Верроккьо и др., Оньиссанти (XIV в., перестроена в XVII в., фасад – 1637) с фресками с. Боттичелли, Сан-Лоренцо (1422–1446, Ф. Брунеллески) с надгробиями представителей семейства Медичи работы А. дель Верроккьо и Микеланджело (в знаменитой капелле Медичи), Санто-Спирито (1444–1487), Сан-Сальваторе-аль-Монте (1475).
В богатой торговой республике представители знатнейших родов строили себе роскошные дворцы (палаццо), богатство оформления которых могло поспорить с княжескими и королевскими резиденциями любой европейской страны. Из ранних дворцов сохранились Палаццо дель Подеста (или Барджелло; 1254–1346), Палаццо дель Арте делла Лана (1308), Даванцати (XIV в.), «Дом Алигьери» (XIV в.). Расцвет Ренессанса представлен Палаццо дей Капитани ди Парте Гвельфа (расширен Ф. Брунеллески в 1420–1442 гг.), уже упоминавшийся Палаццо Питти, Палаццо Медичи – Риккарди (1444–1460, Микелоццо), Палаццо Ручеллаи (1446–1441, Б. Росселлино по планам Л.Б. Альберти), Палаццо Гонди (1480–1494, Джулиано да Сангалло), Палаццо Строцци (1489–1505; начинал работу над дворцом Бенедетто да Майано, заканчивал Палаццо Кронака), построенный по проекту Рафаэля Палаццо Пандольфини (ок. 1520).
К числу поздних палаццо относятся дворцы Паллавичини (XVII в., Г. Сильвани) и Корсини (1648–1656, П.Ф. Сильвани). Многие из старинных палаццо в настоящее время используются как музеи: например, во дворце Даванцати открыт музей старинного флорентийского дома, во дворце Медичи-Риккарди – музей Медичи, во дворце Питти – галерея Палатина, музей серебряных изделий и галерея современного искусства, в Палаццо Веккьо – коллекция тосканской живописи и скульптуры, во дворце Барджелло – музей флорентийской скульптуры и декоративно-прикладного искусства.