A l'edat mitjana, la República de Pisa era una de les repúbliques marítimes d'Itàlia juntament amb la República de Venècia, la República de Gènova i la República d'Amalfi. El seu apogeu tingué lloc durant els segles i , i arribà a controlar, com a ciutat estat, alguns territoris de l'illa de Sardenya. El 1284, fou derrotada per Gènova en la Batalla de Meloria, de la qual mai s'acabà de recuperar. Durant l'edat mitjana foren moltes i constants les relacions entre Pisa i Catalunya (per exemple, la Croada pisano-catalana que va intentar la conquesta de Mallorca al ). Entre 1323 i 1326 el rei Jaume II va dur a terme la Conquesta aragonesa de Sardenya enfrontant-se als pisans. Entre els segles i els escultors pisans (sobretot Nicola Pisano i el seu fill Giovanni Pisano) van convertir l'escola pisana d'escultura en capdavantera de l'escultura gòtica europea. El 1406, Pisa passà a estar sota sobirania florentina i perdé definitivament la independència després de la ser presa per Angelo Tartaglia i Muzio Attendolo Sforza. Va pertànyer al ducat de la Toscana fins que es va incorporar a Itàlia el 1871.