Начиная с 1565 г. и в течение последующих трех столетий Палаццо Веккьо терял свое значение, уступив место Уффици и Палаццо Питти. Только во второй половине XIX в., когда с 1865 г. по 1871 г. Флоренция была столицей Италии, Палаццо Веккьо снова приобретает значимость: в нем заседают итальянское правительство и палата депутатов (Сенат находился в соседнем здании Уффици, которое было связано с Палаццо Веккьо специальным мостиком-коридором через Виа делла Нинна).
В суровом Палаццо Веккьо есть особая красота. Мощное, величественное прямоугольное в плане здание, как бы вырастающее прямо из земли, выложено из грубо обработанного камня (руста). Наверху проходит галерея, завершающаяся зубцами. Трехэтажный фасад украшен парными окнами, вписанными в полукруглые арки, что придает всему зданию впечатление сдержанной строгости.
Мощные зубчатые стены Палаццо сложены из огромных неполированных плит коричневого камня, над ними почти на стометровую высоту устремляется стройная и гордая башня, с площадки которой открывается широкая панорама города и его окрестностей. По удару висящего на башне колокола магистраты приступали к работе, созывались на площадь жители. На вершине – шест с лилией и фигурой льва – эмблемами Флоренции.
Фасад под арками галереи украшен фресками с девятью гербами коммун города. Часы имеют механизм, который датируется 1667 годом. По обеим сторонам входа во дворец стоят мраморные скульптуры для навесных цепей.
На фасаде над входом находится медальон с монограммой Христа, обрамленный фигурами львов на ярко-голубом фоне тимпана и увенчанный треугольным карнизом. Надпись по-латыни «Rex regum et Dominus dominantium» («Король правит, а Бог властвует») была высечена в 1551 г. по указу Козимо I.
Во дворец можно попасть через изящный дворик, отделанный в стиле эпохи Возрождения еще в XV веке. Его украшают маленький фонтан – бронзовый мальчик с дельфином – и кадки цветущих бледно-розовых гортензий.
Грандиозный Зал Совета пятисот, длиной 53 м и шириной 22 м, предназначался для заседаний Большого народного совета, состоявшего из пятисот выборных граждан Флоренции. Первоначально украсить его фресками, посвященными эпизодам победоносных войн флорентийцев, должны были Леонардо да Винчи и Микеланджело. Но этот замысел не был осуществлен, стены зала расписал Вазари, изобразивший триумфы Козимо I. Среди мраморных статуй, находящихся в этом зале, выделяется скульптурная группа Микеланджело «Гений, попирающий грубую силу».
Позже Зал Совета пятисот стал местом для публичных аудиенций, приемов, праздничных церемоний.
К Верховным апартаментам, кроме апартаментов Элеоноры Толедской и Аудиенц-зала, относится и Зал лилий. Своим названием он обязан декоративным элементам с изображением золотого цветка лилии на синем фоне.
Площадь Синьории – это настоящий музей скульптуры под открытым небом. У входа во дворец стоит группа Бандинелли «Геркулес, убивающий Кака» и копия микеланджеловского «Давида» – гигантская пятиметровая статуя, наполненная энергией, движением, силой, мощью и красотой. Установка «Давида» в 1504 г. вылилась в общегородской праздник. В 1873 г. с целью лучшей сохранности оригинал был перенесен в Галерею Академии, а на площади была установлена копия.
Слева от дворца находится живописный фонтан «Нептун», созданный скульптором Бартоломео Амманати в XVI веке. В центре фонтана – огромная фигура морского бога из белого мрамора, возвышающаяся на колеснице, запряженной четверкой морских коней. Флорентийцы нарекли эту огромную белую статую «Бьянконе» («Белый гигант»). Такое название за ним сохранилось и поныне.
Рядом с фонтаном возвышается конная статуя Козимо I Медичи, выполненная скульптором Джамболоньи в 1594 году. Барельефы на пьедестале представляют основные события жизни великого герцога Тосканы.
Почти напротив входа в Палаццо Веккьо расположена Лоджия деи Ланци – небольшой портик, три широкие арки которого обращены на площадь, а одна – к Уффици. Здесь магистраты Синьории обращались к народу, здесь устраивались общественные церемонии. В XVI в., после падения республики, когда Палаццо Веккьо стал официальной резиденцией великого герцога Тосканского Козимо I, лоджия служила караульней для герцогской охраны – швейцарских ландскнехтов, отсюда и произошло ее название (ланца-копье).
Легкое, изящное строение является типичным для поздней готики. Над пилонами помещены медальоны с рельефами Добродетелей, по бокам центрального проема установлены две фигуры львов.
В лоджии, как в музее, расставлена скульптура. Слева – прославленный «Персей» Бенвенуто Челлини. Справа – «Похищение сабинянок» Джамболоньи. В центре – «Геркулес» и «Кентавр», также работы Джамболоньи, «Аякс с телом Патрокла», «Похищение Поликсены» скульптора Пио Феди, древнегреческая скульптура. У задней стены лоджии стоят шесть античных женских статуй.