Agressivo e robusto este palácio criou um novo estilo palaciano renascentista. O Palácio Pitti, como protótipo do estilo palaciano renascentista, prescinde, evidentemente, da torre defensiva, típica nas casas senhoriais da Idade Média. Para proteger a mansão, Brunelleschi inspira-se na arquitectura romana, recorrendo a paredes muito grossas e a janelas pequenas e muito elevadas. Deste modo, Brunelleschi cria um palácio robusto, moderno e agressivo. O pátio do palácio, projectado por Ammannati, é um exemplo da arquitectura maneirista florentina. Na decoração dos muros, Ammannati recria um esquema clássico, com colunas, no estilo dórico, jónico e coríntio, e arcos que se sucedem, criando um efeito óptico do qual, a parede, parece sobressaír.

Foi ampliado consideravelmente no século XVI (de 1557 a 1566) por Bartolomeo Ammannati que, a mando de Dona Leonor de Toledo, esposa do conde Cosmo de Médici, converteu um palácio inacabado num complexo palácio dividido em três alas. Porém, na primeira metade do século XVII, Giulio e Afonso Parigi encarregaram-se de ampliar o palácio novamente, mas desta feita, somente na parte frontal. Esta foi também a última ampliação do palácio.