Eretto su commissione del banchiere Luca Bonaccorso Pitti a Filippo Brunelleschi nella seconda metà del 1400, il progetto è oggi attribuito a Luca Fancelli, Palazzo Pitti è il primo edificio costruito fuori le mura fiorentine.
La costruzione e gli ampliamenti effettuati coprono un arco di quasi quattro secoli. Inizialmente il palazzo era costituito da soli due piani, rivestiti da rustiche bugne di pietra. Elementi classici in stile dorico, ionico e corinzio facevano da ornamento allo stile rinascimentale dell'edificio. I successivi ampliamenti daranno poi a Palazzo Pitti la conformazione attuale.
Intorno al 1550 Cosimo I de' Maedici ne fece la residenza familiare e qualche anno dopo effettuò delle modifiche facendo inserire grandi finestre ed un cortile interno su progetto di Bartolomeo Ammannati.
Il progetto del grande giardino, detto di Boboli dal nome dell'omonima collina, fu invece commissionato a Niccolò Tribolo. Su progetto del Vasari è invece la realizzazione, per evitare attentati, di un corridoio sopraelevato che portava fino a Piazza della Signoria. La realizzazione di altri due piani e l'ampliamento del palazzo, su progetto di Giulio da Parigi, avvenne intorno al 1618. La lunghezza attuale del palazzo fu raggiunta nel 1640, sotto la direzione di Alfonso da Parigi. La configurazione attuale del palazzo, con il completamento della facciata e la realizzazione dei due rondò laterali, è però opera dei Lorena. In vista delle nozze con Vittoria della Rovere il Granduca Ferdinando II fece invece decorare il piano terra, residenza estiva, e il primo piano, residenza invernale. Per quest'opera vennero contattati alcuni degli artisti più famosi del tempo, come Pietro da Cortona e Giovanni da Sangiovanni. É della fine del 1700 la realizzazione dell'ultimo corpo aggiunto al palazzo: Pietro Leopoldo, infatti, commissionò a Gaspare Maria Paoletti e Pasquale Poccianti la progettazione della palazzina della Meridiana, in stile neoclassico.
Oggi Palazzo Pitti ospita importanti musei (Porcellane, Carrozze, Argenti, …), la Galleria d'Arte Moderna e il giardino di Boboli, e il suo fascino permane immutato attraverso il corso della storia.