De Etrusken stichtten Firenze tussen de 9de en 3de eeuw v.C alseen van hun kolonies. In 59 v.C. werd het een soort van pensioensoord voor oude Romeinse militairen die de stad ‘Florentia’ doopten. Nadat Caesar er enkele jaren later het Romeinse stadrecht verleende, ontwikkelde het zich tot een welvarende handelsstad. Hieraan kwam een eind met de val van het West-Romeinse Rijk.
Pas toen Karel de Grote in de 9de eeuw het politieke leven organiseerde en Firenze tot hoofdplaats van Toscane maakte, werd de aanzet gegeven om van Firenze een stad van betekenis te maken. De macht van de stad bereikte een hoogtepunt in de 12de eeuw, toen Firenze een vrijstad werd, geregeerd door een parlement dat bestond uit nobelen. De internationale handel groeide zienderogen, wat de rijkdom van de stad uiteraard deed toenemen. In die periode werden de eerste torens gebouwd en zagen verscheidene kerken het levenslicht.
De stad kende een van de donkerste periodes uit haar geschiedenis toen in 1348 de helft van de bevolking om het leven kwam door de pest. Kort daarop kwam de rijke en bekende koopmansfamilie De Medici aan de macht, die gedurende drie eeuwen lang aan het hoofd van de stad zouden blijven. Als beschermheren en opdrachtgevers van heel wat grote, artistieke namen uit de geschiedenis bepaalden voor een groot deel de huidige cultuur en architectuur van de stad. Nergens anders in Italië bevinden zich zoveel kunstwerken en bouwwerken uit de renaissance als in Firenze.
Misschien wel hét bekendste werk uit die periode was de ‘David’ van Michelangelo. Ook ontelbare andere schatten zijn tot op vandaag nog steeds te bewonderen. Het belang van Firenze als handelscentrum blijkt ook uit het feit dat de lokale munt, de Gouden Florijn, als naamvoorbeeld diende voor andere munten zoals de Hongaarse forint en de Nederlandse gulden, die oorspronkelijk ook Gulden (=gouden) Florijn heette.
Als liefhebbers van klassieke muziek zorgden de De Medici er ook voor dat in hun stad in 1597 de eerste opera ooit werd opgevoerd. Na het overlijden van de laatste De Medici-telg werd Firenze een tijd lang bestuurd door het huis Habsburg-Lotharingen, om in 1799 in handen van de Franse bezetter te vallen. Enkele jaren later werd het hertogdom Toscane hersteld en uiteindelijk werd deze provincie in 1860 bij het koninkrijk Italië ingelijfd.
Tot 1875 was Firenze zelfs de hoofdstad van Italië, maar daarna moest het zijn titel afstaan aan Rome. Tijdens de Tweede Wereldoorlog kende de stad een tweede donkere periode waarin Duitse soldaten op hun terugtocht een spoor van vernieling achterlieten. Het grootste deel van de bruggen over de Arno moest eraan geloven, met uitzondering van de beroemde Ponte Vecchio. Firenze bleef ook niet gespaard tijdens een overstroming van de Arno in november 1966, waarbij heel wat gebouwen en kunstwerken zware schade opliepen. Tot op vandaag is men bezig met het uitvoeren van restauraties aan de getroffen zaken.
Aan het begin van de 21ste eeuw is Firenze een welvarende provinciehoofdstad die haar inkomsten haalt uit toerisme en industrietakken als textiel, metaal, farmacie, glas en keramiek, wetenschappen, juweelsierkunst, mode en boekdrukkunst.