Florenz liegt am Fluss Arno, der durch die Altstadt fließt. Er war ebenso wichtig für die Versorgung der Menschen wie den Handel, sorgte allerdings durch Überflutungen auch für Zerstörung und Leid. Nördlich von Florenz erstreckt sich der Höhenzug des toskanisch-emilianischen Apennins, im Süden grenzen die sanften Hügel des Chianti an die Stadt.

Florenz befindet sich noch in der gemäßigten Klimazone mit sehr warmen Sommern und kalten und feuchten Wintern. Aufgrund seiner Lage und des damit verbundenen Mangels an Ventilation, ist es in Florenz im Sommer spürbar wärmer als an der Küste.