Den florentinske republikk

Før 1200-tallet

Rundt slutten av det ellevte århundre ble Firenzes posisjon i Toscana enda viktigere da Lucca mistet markgrevskapssetet, samt byens deltakelse i reformbevegelsen. 
Toscana var vert for et råd ledet av Pave Viktor II med keiser Henrik III og 120 biskoper til stede. 
Etter morens og ektemannens død (Gotfred den skjeggete) ble Matilda, grevinne Beatrices barn, grevinne av Toscana. Matilda var en tilhenger av San Giovanni Gualberto og reformbevegelsen, og støttet flere av de ledende reformskikkelsene som Hildebrand av Sovana, senere pave Gregor VII. Ved å gjøre dette befant hun seg i konflikt med keiser Henrik IV, og etter Canossa-episoden ledet Henrik IVs seier i 1081 til grevinnens avsettelse i alle toscanske byer unntatt Firenze. Firenzes lojalitet til den avsatte grevinnen fikk byen beleiret i juli 1082, uten seier for den beleirende part. Matildas nære tilknytning til Firenze og det påfølgende bruddet med keiseren fikk nye forsvarstrukturer bygd i 1078, blant annet nye vegger som Dante kom til å kalle «la cerchia antica».
Da grevinne Matilda døde i 1115 var utgjorde Firenze i praksis en såkalt kommune. Grunnet Matildas privilegier og hendelser der det florentinske samfunnet hadde vært en forkjemper mot keiseren, organiserte Firenzes befolkning seg selvstendig og påtok seg en kamp mot keisermakten. Derfor var det på mange måter uunngåelig at Firenze ville gå til angrep på naboby og -rival Fiesole, da den siste frankiske kongen Henrik V døde i 1125. Som resultat ble de to fylkene i prinsipp forent selv om de beholdt adskilte geistlige institusjoner, og Fiesole beholdt sitt eget bispedømme.

Det 13. århundre

Bystaten vokste kraftig i løpet av det 13. århundre, ved innflytning fra landsbygda. Perioden så også byen delt mellom ghibellinerne og guelferne og førte til konflikt.

Republikk og konflikt

Når makten igjen kom til byborgerne i slutten av 1300-tallet ble et oligarkisk regime etablert i Firenze, og noen få av handelsstanden styrte byen for 40 år. Voksende motstand mot det utnyttende oligarkiske styret førte til at middelklassen som var utestengt fra makten organiserte seg og fant en leder i Giovanni de' Medici, overhodet til det rikeste og mektigste firmaet i Calimala. Etter Giovannis død i 1429 fortsatte opinionens støtte til Mediciene å øke. Under årene med oligarkisk styre, samt de tidlige årene med Medici-styre ga interessen i gresk og romersk antikk opphav til at byen ble et senter for humanistbevegelsen. 
Giovannis førstefødte, Cosimo, ble byens overhode selv om han prøvde å skjule det med å opprettholde de gamle republikanske institusjonene dog frarøvet enhver makt. Cosimos sønn, Piero, og hans sønn Lorenzo fortsatte begge å opprettholde de tradisjonelle institusjonene, selv om de de facto satt på all makt.

16. århundre

Lorenzos sønn Pietro den uheldige klarte raskt å rive ned Medici-styret. Hans feige politikk mot Karl VIII gjorde at byen så seg nødt til å kvitte seg med Mediciene og reetablere et fullt republikansk styre. Folket var dog delt mellom de som støttet Mediciene, og Girolamo Savonarolas tilhengere, som ville reformere myndighetene og gjenforene alle klanfamiliene under en Gran Consiglio. Det tok derimot ikke lang tid før Mediciene gjentok maktposisjonen da Savonarola ble brent på stake i Piazza della Signoria den 23. mai 1498, på pave Aleksander VIs ordre. Dette er da Michelangelo skapte sin David-statue, som en vokter for florentinsk uavhengighet.
Byen befant seg nå nok en gang under Medici-styre, ved pavens befaling. Paven var alliert med Aragons konge, hvis ord var lov i Italia etter at kongen av Frankrike gjorde avskjed med området. Med to paver fra Medici-familien (Giovanni og Giulio), så det ut som Medici-styret sto sterkt. Etter plyndringen av Roma (1527) gjorde folket igjen opprør og kastet Mediciene. Dette var det siste forsøket på å gjeninnføre de republikanske tradisjonene, og, etter elleve måneders beleiring, marsjerte paven og keiseren sammen inn i Firenze den 12. august 1530. Det følgende året ble Alessandro de Medici erklært hertug av Den florentinske republikk og innførte et tyrannisk styre med keiserlig samtykke. Alessandro startet så en utenrikspolitikk som gikk ut på allianser med de fremste kongefamiliene i Europa, og giftet seg med Karl Vs datter.
Medici-motstanderne nyttet ikke kaste familien fra makten, selv med likvideringen av Alessandro i 1537. Den eneste mulige arvingen Cosimo il Giovane opparbeidet seg respekt og innførte gradvis et autokratisk regime. Under hans styre ble de konkurrerende familiene knust, og staten styrket ved å underlegge Siena i 1555. Han fikk en suveren tittel fra paven, og ble den 5. mars 1570 kronet storhertug av Toscana av Pius V.