La basilica di Santa Croce, eretta tra il XIII e il XIV secolo su progetto di Arnolfo di Cambio, ha un aspetto grandioso ed austero. E' una delle più belle chiese gotiche d'Italia. La presenza di monumenti funebri e lastre tombali (sul pavimento se ne contano ancora 276) ha fatto sì che la Basilica fosse considerata il Pantheon cittadino, luogo di sepoltura dei fiorentini più illustri. Da citare, tra i monumenti più importanti, la tomba dell'Alfieri, opera di Canova, quella di Leonardo Bruni di B. Rossellino e quella di Carlotta Buonaparte opera di Bartolini.
L'interno gotico è a croce egizia diviso in tre navate da pilastri ottagonali che sorreggono grandiose arcate ogivali ed è valorizzato dai radiosi affreschi dipinti all'inizio del XIV secolo da Giotto e dal suo allievo Taddeo Gaddi. Tra le innumerevoli opere d'arte spiccano il rinascimentale pulpito marmoreo ottagonale di Benedetto da Maiano e le due opere di Donatello, l'Annunciazione e il Crocifisso ligneo.
Incorporata nel chiostro accanto alla chiesa vi è la Cappella de' Pazzi, del Brunelleschi, uno dei capolavori dell'architettura rinascimentale. Gli altri edifici monastici raggruppati intorno al chiostro ospitano il Museo dell'Opera di Santa Croce, di grande interesse per le celebri opere che custodisce: il Crocifisso di Cimabue, gli affreschi di Taddeo Gaddi e di Andrea Orcagna e il grande bronzo dorato raffigurante San Lodovico di Tolosa, opera di Donatello.