Il Duomo o S. Maria del Fiore, in piazza S. Giovanni, capolavoro del gotico italiano, sorse sulla cattedrale di S. Reparata a partire dal 1296 per opera di Arnolfo di Cambio e, alla sua morte, fu proseguita da Giotto, dal Talenti e da Francesco Ghini. Dal 1420 al 1436 Filippo Brunelleschi lavorò alla cupola, ardita e armoniosa, simbolo della città; nel 1461 veniva portata a termine la lanterna. La facciata fu ricostruita da E. de Fabris nel tardo Ottocento. Dal campanile si compie un giro di visita ai fianchi della chiesa, caratterizzati da decorazioni policrome marmoree. A destra, nella parte più antica, trecentesca, si aprono la porta del campanile, ornata da statue dello Spinelli, e la porta dei Canonici  di Lorenzo d'Ambrogio e Piero Tedesco. Segue l'articolata struttura delle absidi poligonali su cui poggia il tamburo a finestre circolari e dal quale s'innalzano le nervature marmoree della cupola. Il tamburo è in parte percorso da una galleria che non fu terminata perché Michelangelo l'aveva paragonata a "una gabbia da grilli". Proseguendo s'incontra la magnifica porta della Mandorla, nella quale è evidente il passaggio dallo stile gotico al rinascimentale nei due Profeti di Donatello e nella Madonna di Nanni di Banco (1421), racchiusa in una mandorla e circondata da un trionfo di angeli. L'Annunciazione nella lunetta è del Ghirlandaio. Anche qui le copie vanno sostituendo gli originali, conservati al museo dell'opera del duomo. La porta successiva, trecentesca, è detta porta della Balla. Il solenne interno, tripartito da slanciati archi gotici, prende luce dalle splendide vetrate del Ghiberti, di Agnolo Gaddi,  Ambrogio da Pisa e altri. Il pavimento di marmi policromi, completato da XVI e XVII secolo, è attribuito a Baccio d'Agnolo e a Francesco da Sangallo. Nella controfacciata si notano il quadrante d'orologio con teste di Profeti di Paolo Uccello, l'Incoronazione della Vergine, mosaico attribuito a Gaddo Gaddi, e il sepolcro di Antonio d'Orso, di Tino da Camaino. Nella navata destra spiccano il busto di Brunelleschi del suo allievo Andrea Cavalcanti detto il Buggiano (XV secolo) e il ritratto di Giotto di Benedetto da Maiano (XV secolo) con epigrafe del Poliziano. Il transetto ottagonale è sovrastato dalla grandiosa cupola ricoperta dall'affresco del Giudizio finale di Giorgio Vasari e Federico Zuccari (XVI secolo), diviso in quattro sezioni più una quinta con raffigurazioni di Profeti. I finestroni circolari del tamburo furono realizzati su disegni del Ghiberti, di Donatello, di Paolo Uccello e di Andrea del Castagno. Pregevole è il recinto di coro, realizzato alla metà del Cinquecento da Baccio Bandinelli su disegno di Giuliano di Baccio d'Agnolo; il crocifisso ligneo dell'altare maggiore è opera di Benedetto da Maiano (1497). Tre sono le tribune poligonali disposte a trifoglio intorno alla cupola e divise ciascuna da cinque cappelle.