Dapprima denominato 'Palazzo della Signoria', cambiò il nome quando Cosimo I trasferì la sua dimora principale a Palazzo Pitti, per poi ridivenire per circa un quinquennio (seconda metà del secolo XIX) la sede del Parlamento del Regno d'Italia e del Comune di Firenze all'oggi. Si staglia imponente, con la sua torre, in Piazza della Signoria ed ospita, oltre alle stanze delle già citate istituzioni, un museo ricco di opere di illustri artisti quali Michelangelo, Donatello, Bronzino, Ghirlandaio… L'entrata per il portone principale, è assicurata da una lieve rampa, ai lati della quale sorge la copia della statua del 'David' di Michelangelo e quella di 'Ercole e Caco' di Baccio Bandinelli. L'ingresso è dominato dal 'Cortile di Michelozzo', nome del suo progettista, rimaneggiato e ridecorato poi dal Vasari circa un secolo dopo; di forma quadrata è circondato perimetralmente da un colonnato decorato e con archi a tutto sesto in sommità, mentre al centro è presente una piccola fontana con la statua del 'Putto col delfino' del Verrocchio. Lo spazio successivo, con soffitti a volta, è la 'Camera d'Arme', dove è stata ricavata in uno spazio angolare la biglietteria. La visita vera e propria inizia al primo piano col 'Salone dei Cinquecento', imponente spazio di 54 metri di lunghezza e 23 di larghezza, progettato e ideato da Simone del Pollaiolo e completato dal Vasari. Le pareti sono interamente affrescate con scene di battaglie e gloriose imprese della Famiglia, mentre il soffitto a cassettoni ospita una quarantina di dipinti di Vasari illustranti la vita di Cosimo I. Nella porzione a nord si staglia la zona rialzata detta 'Udienza', al tempo utilizzata per ricevere il trono del duca; interessante qui anche lo 'Studiolo di Francesco I', una piccola nicchia con soffitto a volta interamente ricoperto di dipinti vasariani e sculture bronzee del Giambologna. La visita procede poi verso altre stanze, di cui le più interessanti son quelle di Cosimo il Vecchio col soffitto affrescato con il celebre 'Ritorno di Cosimo dall'esilio coi figli', la 'Sala Lorenzo il Magnifico', anch'essa ricoperta con affreschi relativi alla famiglia Medici, la 'Sala di Cosimo I' e quella di 'Giovanni dalle Bande Nere'. Sullo stesso piano è collocata anche la 'Cappella dei SS. Cosma e Damiano', i santi protettori dei Medici. Al secondo piano invece, accessibile attraverso lo scalone del Vasari, si entra nel cosiddetto 'Quartiere degli elementi', così definito per la presenza delle allegorie dei quattro elementi (terra, acqua, aria e fuoco), identificabili nella prima sala. La parte opposta a questa porzione, è dedicata al 'Quartiere di Eleonora', accessibile previo transito sul ballatoio che dà sul 'Salone dei Cinquecento'. Questo spazio è dedicato agli appartamenti di Eleonora di Toledo, moglie di Cosimo I, e son comprensivi dello scrittoio, della cappella privata (opera di Bronzino), la 'Sala d'attesa delle sabine', la 'Sala Ester' (per il pranzo) e la 'Sala di Penelope'.
Altre stanze degne di nota sono senza dubbio la 'Sala dell'Udienza' col suo magnifico soffitto a cassettoni, la 'Sala dei Gigli', con gli affreschi del Ghirlandaio e la stupenda 'Stanza delle Carte geografiche', riccamente affrescata con 53 mappe cinquecentesche del mondo intero. Al centro di quest'ultima troneggia imponente un immenso mappamondo.
C'è un piano intermezzo tra il primo ed il secondo, chiamato 'mezzanino', al cui interno troviamo alcune altre stanze ricche di opere d'arte e dipinti. Dall'interno si accede, previo appuntamento, alla Torre di Arnolfo.
Meta principe in quel di Firenze, essa è comprensiva della Firenze Card. Si consiglia la visita non nei giorni di punta, per poter godere al meglio degli spazi.