De plek in
Florence waar het Piazza della Signoria is aangelegd, werd in de periode van de Romaanse Florentia bezet door een groot theater. In de Middeleeuwen werden hier bescheiden huisjes gebouwd en steegjes aangelegd. De grond was eigendom van de machtige Ghibelline familie van de Uberti en toen de Guelphs aan de macht kwamen maakten zij alle eigendommen van de Ghibelline familie met de grond gelijk en stelden vast dat daar nooit meer iets mocht worden gebouwd. Dit is de reden dat het
Palazzo Vecchio, gelegen aan het plein, ongelijkvormig is en zowel de hoofdingang en de toren enigszins excentriek aandoen.
De aanleg van de piazza stond onder supervisie van Arnolfo di Cambio en werd gestart in 1299. Sinds die tijd is het plein getuige geweest van alle belangrijke veranderingen in de geschiedenis van de stad. Net zoals die van het Palazzo Vecchio, is de naam van het plein verschillende keren veranderd: in eerste instantie kreeg het de naam ‘Piazza dei Priori’ of ‘Piazza dei Signori’, het werd hernoemd tot ‘Piazza del Granduca’ tijdens de regeerperiode van Cosimo I en behield deze naam tot 1859 toen de Grand Duchy uiteindelijk instortte. Sinds de eenwording van Italië draagt het plein de huidige naam Piazza della Signoria.
Naast de naam zijn ook de omtrek en de bestrating van het plein meerdere keren veranderd. Toen het
Palazzo Vecchio werd uitgebreid werd een aantal huizen verwoest of naar achteren geplaatst om de grootte van het plein te handhaven. In het begin had het plein een eenvoudige oppervlakte van modder, later werden dit bakstenen en afgewerkt met pietras serena. Deze 19de-eeuwse oppervlakte is een aantal jaar geleden volledig vervangen door pietras, wat een heftige discussies opleverde tussen de Florentijnen en de mensen die verantwoordelijk waren voor de aanleg, niet alleen vanwege de nieuwe oppervlakte, maar ook omdat de oude stenen op mysterieuze wijze waren ‘verdwenen’.
In 1563 werd de Neptunusfontein van de hand van Ammannati op het plein geplaatst (bij de Florentijnen bekend als de ‘Fontana del Biancone’) en in 1590 werd het ruiterbeeld van Cosimo I de’Medici van Giambologna rechts van
Palazzo Vecchio geplaatst. In 1420 werd aan de rechterzijde van de façade van het Palazzo Vecchio de Marzocco van Donatello (nu een kopie) geplaatst als een symbool van kracht en vrijheid van de gemeenschap. De beroemde David van Michelangelo (nu ook een kopie, het origineel is te vinden in de
Galleria dell'Accademia) naast de hoofdingang geplaatst als symbol van de overwinning van de democratie op de tirannie. Hector en Cacus van de kunstenaar Bandinelli uit 1534 werd in de buurt van de David geplaatst als herinnering van de Medici op hun binnenlandse vijanden. In de buurt van het midden van het plein ligt een rond plakkaat met een inscriptie die het punt aangeeft waar Savonarola stierf op de brandstapel.