В 59 году до н. э. на месте нынешней Флоренции было основано поселение римских ветеранов, получившее название Флорентия («цветущая»). В дальнейшем оно превратилось в город, который в IV веке н. э. стал резиденцией епископа. Затем Флоренция попадала под власть Византии, остготов, лангобардов и франков. В результате этих превратностей население существенно сократилось.
Возрождение города началось в X веке, а с 1115 года Флоренция превратилась в независимую коммуну. В XIII веке коммуна оказалась вовлечённой в борьбу между гвельфами и гибеллинами. Конфликт не помешал процветанию города. В 1252 году Флоренция ввела собственную золотую монету, флорин, высоко котировавшуюся в Европе. Экономика города основывалась на производстве шерсти. В 1340-х годах население города составляло порядка 80 000 человек, но затем эпидемия «Чёрной смерти» резко его сократила.
Данте Алигьери, уроженец Флоренции, в своей «Божественной комедии», написанной в начале XIV века, придал разговорному языку такое достоинство и колорит, что это впоследствии позволило ему стать основой итальянского языка. Сначала литературного, а потом разговорного, таким образом, именно тосканский диалект лежит в основе современного итальянского языка. В XIII веке под руководством Арнольфо ди Камбио были возведены Санта Мария дель Фиоре (иль Дуомо) и Палаццо Веккьо.
В XIV веке город попал под контроль семьи Медичи. За время их правления Флоренция — эта колыбель идей 
Гуманизма и Возрождения — выдвигает выдающихся мастеров, не знающих себе равных, — Леонардо да Винчи и Микеланджело.
В 1737 году на смену Медичи к власти пришла династия лотарингских герцогов. Они продолжали умеренную либеральную политику своих предшественников. Однако расцвет культуры, достигший к тому времени своего зенита, постепенно начинает угасать. В эпоху Рисорджименто (эпоха воссоединения Италии), в 1860 году Тоскана в результате плебисцита была присоединена к Королевству Италии, и какое-то время Флоренция была столицей нового государства.
