A rómaiak alapították Kr. e. az 1. században.  Egészen a 13. századig jelentéktelen kisváros volt, ám ekkorra kialakult ipara Közép- Olaszország egyik legjelentősebb központjává tette. Igazi virágzása ekkortól kezdődött. 1252- re az aranyforintosok verésének köszönhetően kereskedelme kiterjedt egész Európára (Velence, Párizs, London...). 1348-ban pusztító pestisjárvány söpört végig a városon, sokan meghaltak. A járvány kialakulásához nagyban hozzájárult a Guelf és Ghibellinek között dúló hosszú háború, mert a harcokat nagy szegénység, elégedetlenség kísérte.

1360-ban kezdetét vette a Medici uralom. A család tagjai később Toszkána nagyhercegei lettek. A politikai élet elcsendesedett, nem voltak benne viszályok. Ennek köszönhetően a város folyamatos fejlődésnek indult. A kultúra, a művészet és a gazdaság világkorát élte.

Pitti palota (Flickr by clare_and_ben)

I. Cosimo egyesítette az Arno vidéket, Montepulcianót, Pisát, Pesciát, Pistoját, Cortonát, Arezzót és Sienát, létrehozva ezzel Toszkánát, mint az olasz királyság monarchikus államrészét, melynek fővárosa Firenze lett. 1737-ben kihalt a Medici- család. A város irányítását a német császár a lothariai hercegre bízta, aki 1763-ban Toszkánát osztrák secundogeniturává tette.

1801- ben a lunevillei békének köszönhetően ismét köztársaság lett. Később pedig Etrúria néven királysággá vált. 1807-ben francia fennhatóság alá került. 1860-tól ismét az olasz királysághoz tartozott, sőt 1865 és 1871 között annak fővárosa volt. Helyét Olaszország mai fővárosa, Róma vette át. Visszacsatolásától Firenze népessége gyors ütemben nőtt. A 19. században megduplázódott, a 20. században megháromszorozódott. A II. világháború megviselte a várost, 1943 és 1944 között egy évig német megszállás alatt volt. 1966-ban az Arno folyó hatalmas áradása óriási pusztításokat végzett a belvárosban, melynek helyreállítása csak hosszantartó munka után sikerült. 1986-ban Európa Kulturális Fővárosának választották.