La arquitectura del Palacio Pitti es una obra maestra del estilo renacentista, caracterizada por su gran escala, simetría y elementos clásicos. Inicialmente, el diseño, posiblemente obra de Filippo Brunelleschi pero debatido entre los historiadores, pretendía eclipsar la residencia de los Médicis, reflejando la ambición de Luca Pitti. La fachada del palacio, con su piedra rústica, sus ventanas arqueadas y sus motivos geométricos repetitivos, le da un aspecto de fortaleza.
Tras ser adquirido por la familia Médicis en 1549, el palacio se amplió bajo la dirección del arquitecto Bartolomeo Ammannati, que añadió el gran patio y creó los Jardines de Boboli. Las renovaciones de finales del siglo XVI y del XVII introdujeron en las habitaciones del palacio los interiores barrocos, en forma de ricos frescos, estucos y elaboradas pinturas en los techos. La Galería Palatina, situada en el primer piso, es un excelente ejemplo de este interior barroco.
En la actualidad, el Palacio Pitti, como complejo museístico, muestra una historia evolutiva de estilos arquitectónicos, desde su núcleo renacentista original hasta los añadidos barrocos y neoclásicos posteriores.
