Entre los monumentos más importantes de la ciudad figura —en la célebre Piazza dei Miracoli, declarada Patrimonio de la Humanidad — la catedral, construida en mármol entre los años 1064 y 1118, en estilo románico pisano, con su portal en bronce de Bonanno Pisano y el púlpito de Giovanni Pisano. Al lado de la catedral se encuentra la llamativa torre inclinada, del siglo XII, con una altura de 58,36 metros, que sufrió su característica inclinación inmediatamente después de iniciarse su construcción.
Debido a la naturaleza del terreno, existen en Pisa otras dos torres inclinadas: el campanario de la iglesia de San Nicola, en el extremo opuesto de Vía Santa Maria, junto al Lungarno; y el campanario de la iglesia de San Michele degli Scalzi, en la mitad del paseo fluvial delle Piagge, sito en la parte este de la ciudad (en este caso incluso la iglesia está inclinada). También está inclinado el Palacio Toscanini en "Lungarno Pacinotti".
La razón de que tal cantidad de edificios, sobre todo los altos y esbeltos como los campanarios, se encuentren inclinados, es la naturaleza pantanosa del terreno sobre el que está situada la ciudad, que en muchos casos cede y se asienta con el peso de estas edificaciones.
Se desconoce el origen de Pisa. La leyenda habla de unos fundadores de origen griego, procedentes de una ciudad llamada Pisa que se encontraba en la orilla del río Alfeo en el Peloponeso, que habrían fundado otra ciudad con el mismo nombre de la original en Italia, según algunos después de la guerra de Troya.
El nombre de la ciudad en latín, Pisae, está en plural, lo que podría indicar que, al contrario de la Pisa griega que tenía solo un río, en la nueva pasaban dos cursos de agua : el Arno y el Auser. De todas maneras de esta época no queda ningún resto arqueológico, lo que hace dudar de la veracidad de la leyenda y pensar que en realidad fuera fundada por los ligures.
