Il battistero dedicato a San Giovanni Battista, patrono della città di Firenze, sorge di fronte al duomo di Santa Maria del Fiore.

Inizialmente era collocato all'esterno della cerchia delle mura, ma fu compreso, insieme al duomo, nelle mura realizzate da Matilde di Canossa ("quarta cerchia"). In origine era circondato da altri edifici, come il Palazzo Arcivescovile che arrivava molto più vicino, i quali vennero abbattuti nel XIV e XV secolo per creare l'attuale piazza.

Ha pianta ottagonale, con un diametro di 25,60 m, quasi la metà di quello della cupola del Duomo. La necessità di un edificio di vaste dimensioni si spiega con l'esigenza di accogliere la folla che in antico riceveva il battesimo solo in due date prestabilite all'anno.

L'edificio è coperto da una cupola ad otto spicchi, mascherata all'esterno dall'attico e coperta da un tetto a piramide schiacciata. Sul lato opposto all'ingresso sporge il corpo dell'abside rettangolare (scarsella).

La decorazione esterna, in marmo bianco di Carrara e verde di Prato, è scandita da tre fasce orizzontali, ornate da riquadri geometrici, quella mediana occupata da tre archi per lato, nei quali sono inserite superiormente finestre con timpani. I pilastri angolari in pietra serena furono anch'essi successivamente rivestiti di marmo. La fascia superiore rappresenta la base del tiburio che nasconde la cupola.

La decorazione interna è suddivisa, come all'esterno, in tre fasce orizzontali, la più alta però coperta dalla cupola, mentre la fascia mediana è occupata dai matronei. Inferiormentei le pareti sono suddivise verticalmente in tre zone per mezzo di lesene e di colonne monolitiche in granito e in marmo cipollino di spoglio, come gran parte dei marmi del rivestimento.

La fonte battesimale in origine occupava il centro del pavimento, splendidamente abbellito da intarsi marmorei con i segni dello Zodiaco e con motivi geometrici orientalizzanti.

L'edificio, ritenuto in origine un tempio dedicato al dio Marte fu  edificato su resti di costruzioni romane.

Nel 1128 l'edificio diventa ufficialmente il battistero cittadino e intorno alla metà dello stesso secolo viene eseguito il rivestimento esterno in marmo, successivamente completato anche all'interno; il pavimento, sempre in tarsie marmoree, viene realizzato nel 1209. Nella seconda metà del XIII secolo viene inoltre realizzata la cupola. L'abside a pianta rettangolare (scarsella) viene realizzata nel 1202, in sostituzione di una precedente abside semicircolare, e dotata di un altare. Vengono realizzati quindi i mosaici della scarsella (anni 1220) e successivamente il complesso mosaico della cupola a spicchi ottagonali, al quale si lavora tra il 1270 e il 1300, con l'intervento di Jacopo Torriti e la partecipazione di Coppo di Marcovaldo e di Cimabue

Tra il 1330 e il 1336 viene eseguita la prima delle tre porte bronzee, commissionata ad Andrea Pisano. La porta è suddivisa in 28 formelle, disposte su 7 file di quattro, con scene inquadrate da una cornice a losanga lobata (anche nota come «compasso gotico»). Le prime 20 formelle narrano episodi della vita di San Giovanni Battista, iniziando da quelle del battente sinistro (da 1 a 10) e proseguendo poi nel battente destro (da 11 a 20), mentre le altre 8 recano personificazioni delle tre virtù teologali (da 21 a 23) con l'aggiunta dell'Umiltà (24), nella penultima fila sui due battenti, e delle quattro virtù cardinali (da 25 a 28), nell'ultima fila di formelle in basso.La porta, inizialmente collocata sul lato est, il più importante, di fronte al duomo, fu spostata sul lato sud per collocare al posto d'onore la seconda porta.

Tra il 1401 e il 1424 venne realizzata la seconda porta da Lorenzo Ghiberti, vincitore di un concorso a cui parteciparono anche Filippo Brunelleschi, Jacopo della Quercia, Simone da Colle Val d'Elsa, Niccolò di Luca Spinelli, Francesco di Valdambrino e Niccolò di Pietro Lamberti. In modo analogo alla porta di Andrea Pisano, anche questa è suddivisa in 28 formelle, con scene inquadrate dalla medesima cornice a losanga lobata. Le prime 20 formelle superiori narrano storie del Nuovo testamento, e si susseguono nelle file su entrambi i battenti e a partire dalla fila inferiore (da 1 a 20); le ultime due file mostrano i quattro evangelisti (penultima fila, da 21 a 24) e quattro Dottori della Chiesa (ultima fila, da 25 a 28).Inizialmente collocata sul lato orientale fu successivamente anch'essa spostata sul lato sud.

La terza porta, eseguita sempre dal Ghiberti tra il 1425 e il 1452 e chiamata da Michelangelo "Porta del Paradiso", tuttora occupa il lato orientale.       La porta è suddivisa in 10 ampi riquadri rettangolari, disposti su cinque file, ciascuno dei quali, con le incorniciature ornate da tondi con teste di profeti, occupa l'intera larghezza di un battente. I riquadri presentano scene dell'Antico testamento, che si susseguono su entrambi i battenti da sinistra a destra e dall'alto in basso.

La porta fu danneggiata dall'alluvione del 1966 e i rilievi sono attualmente sostituiti da copie, mentre gli originali, restaurati, si trovano nel Museo dell' Opera del Duomo.

 Per la realizzazione delle due porte, il Ghiberti creò una vera e propria bottega di bronzisti, nella quale si formarono artisti come Donatello, Michelozzo, Masolino e Paolo Uccello.

Nel 1576, in occasione del battesimo dell'atteso erede maschio del Granduca Francesco I de' Medici, Bernardo Buontalenti ricostruì il fonte battesimale, distruggendo i battezzatoi medievali ricordati da Dante Alighieri.