Renessansen og humanismen er knyttet til Firenze. Byen anses i kunsthistorien som stedet der Romerriket og de gamle grekeres kunstidealer for alvor ble gjenoppdaget og videreutviklet. Mange av renessansens betydeligste representanter levde og virket her, blant andre Michelangelo, Leonardo da Vinci, Giotto og Dante. Firenze hadde på denne tiden også betydning for utvikling av politisk tenkning, særlig uttrykt i Machiavellis arbeider. Mange av renessansekunstnernes hovedverk og de overdådige kunstsamlingene som de rike handelsslektene samlet seg, finnes den dag i dag bevart i byens mange museer, palasser og kirker. Uffizi-galleriet er et av verdens mest berømte kunstmuseer og huser blant annet en stor samling arbeider av Boticelli, men også Giotto, Cimabue, Fra Angelico, Masaccio, Rafael, Leonardo da Vinci og Michelangelo er godt representert. Galleria dell' Accademia og Bargello er kjent for sine samlinger av renessanseskulpturer. Mange av byens kirker er særlig rike på kunst, og en rekke kjente kunstnere har arbeidet i kirkene.