Il duomo, intitolato a Santa Maria del Fiore, domina con la sua imponente mole, il centro della città.
I lavori di costruzione sono stati avviati alla fine del tredicesimo secolo da Arnolfo di Cambio, poi sono stati portati avanti da Giotto e completati alla metà del XV secolo da Brunelleschi, ideatore della singolare cupola.
Pur risultando nel complesso omogenea, la struttura comprende diversi stili: romanico, gotico e rinascimentale ed è completamente rivestita da marmo bianco, verde e rosa.
La facciata, ricostruita in stile gotico-fiorentino nella seconda metà dell’Ottocento, ospita un grande rosone e un rilievo di Maria in Gloria sulla cuspide del portale maggiore.
L’interno è diviso in tre navate da enormi pilastri che sostengono volte ogivali. Custodisce uno straordinario patrimonio artistico: opere di Donatello, Michelangelo, Benedetto da Maiano, Domenico Ghirlandaio e di altri celebri artisti.
Di particolare rilievo sono anche le vetrate e la porta in bronzo della Sagrestia. La cripta custodisce i resti del preesistente edificio, frammenti di affreschi del Trecento e ospita alcune lastre tombali tra cui quella del Brunelleschi.
Il campanile è un capolavoro di arte gotica per lo slancio architettonico e la ricca decorazione a marmi policromi.
La cupola, una delle più importanti realizzazioni dell’epoca, comprende due calotte, una esterna e una interna. Dalla sua sommità si può ammirare il panorama spettacolare della città.