В 1434 г. богатое флорентийское семейство Медичи во главе с Козимо Старшим оттеснило Альбицци от власти и организовало синьорию, став во главе города. Именно с деятельностью Медичи, стремившихся сделать свой город самым прекрасным на свете, связан расцвет Флоренции и ее превращение в художественную столицу Италии. Правление Медичи совпало с становлением итальянского ренессанса, в городе жили и творили такие великие мастера эпохи как Леонардо да Винчи, Микеланджело, Донателло, Бокаччо, Маккиавелли, оставившие после себя замечательные памятники искусства и литературы. Внук Козимо Старшего, Лоренцо Великолепный, при котором Флоренция достигла наивысшего расцвета, заключил союз с Неаполем и Миланом. Однако конец его правления совпал с началом экономического упадка, вызванного конкуренцией с английским сукноделием и открытием новых торговых путей в Америку, в результате чего значительные богатства потекли в Испанию и Португалию. В 1494 г. Медичи были изгнаны из Флоренции, и в городе установилась диктатура сурового религиозного фанатика Савонаролы. Флорентийцы не смогли долго терпеть его притеснения, и в 1498 г. Савонарола был сожжен на костре как еретик, а в 1512 г. Медичи удалось вернуться во Флоренцию. Флорентийское государство, крупнейшее по величине на территории Италии, получило статус герцогства, а Медичи стали Великими герцогами Тосканскими. В 1737 г. мужская линия династии прервалась, и власть в герцогстве перешла к Габсбургам.
В эпоху наполеоновских войн на территории Тосканского герцогства было создано королевство Этрурия, зависимое от Франции. После падения Наполеона город вновь захватили Габсбурги, а после объединения Италии Флоренция в 1865-71 г.г. была столицей нового королевства.
Благодаря богатству и меценатскому духу династии Медичи, Флоренция является, пожалуй, второй по ведичине накопленных художественных богатств в Италии после Ватикана, однако помимо экспонатов, хранящихся за стенами музеев, самые выдающиеся произведения вынесены на улицы и площади города – замечательные сооружения, созданные на стыке готической и ренессансной эпох производят потрясающее впечатление, а гармония архитектурных ансамблей, изящество их силуэтов и впечатляющая отделка разноцветным мрамором отражают саму атмосферу этой колыбели Возрождения.
Великолепный романо-готический кафедральный собор, колокольня Джотто и баптистерий, образуя ансамбль из белого, розового и зеленого мрамора, являются самой яркой и впечатляющей архитектурной достопримечательностью города. Кафедральный собор Санта Мария дель Фьоре (Девы Марии с цветком) строился с 1296 г. в стиле флорентийской готики на древнем романском основании. Его начал строить архитектор Арнольфо ди Камбио, и со временем собор стал третьим по величине в мире. Собор явился одним из первых купольных христианских храмов, традиционная базиликальная система видоизменена здесь за счет добавления в восточной части трех пятикупольных выступов, которые должен был перекрыть огромный купол. Его возведение в 15 в. стало последним этапом строительства собора. Эту трудную архитектурную задачу долго не могли решить, пока архитектор Филиппо Брунеллески не построил купол из двух оболочек (внутренней и внешней) в формах, характерных для эпохи Возрождения.