L'architecture du palais Pitti est un chef-d'œuvre du style Renaissance, caractérisé par sa grande échelle, sa symétrie et ses éléments classiques. Initialement, le projet, probablement de Filippo Brunelleschi mais discuté par les historiens, visait à surpasser la résidence des Médicis, reflétant ainsi l'ambition de Luca Pitti. La façade du palais, avec ses pierres rustiquées, ses fenêtres cintrées et ses motifs géométriques répétitifs, lui confère un aspect de forteresse.
Après avoir été acquis par la famille Médicis en 1549, le palais s'est agrandi sous la direction de l'architecte Bartolomeo Ammannati, qui a ajouté la grande cour et créé les jardins de Boboli. Les rénovations effectuées à la fin du XVIe et au XVIIe siècle ont permis d'introduire les intérieurs baroques, sous la forme de riches fresques, de stucs et de peintures de plafond élaborées dans les chambres du palais. La galerie Palatine, située au premier étage, est un excellent exemple de cet intérieur baroque.
Aujourd'hui, le palais Pitti, en tant que complexe muséal, présente une histoire évolutive des styles architecturaux, depuis son noyau Renaissance d'origine jusqu'aux ajouts baroques et néoclassiques ultérieurs.
