All'ombra dell'imponente statua equestre di Cosimo I de' Medici, primo Granduca di Toscana, palazzo Uguccioni è uno dei palazzi più importanti che si affacciano su piazza della Signoria.

I lavori di costruzione iniziarono nel 1550 per volontà di Giovanni Uguccioni, e si interruppero nel 1559 a seguito della sua morte. Dopo questa interruzione, la costruzione  proseguì in maniera diversa rispetto al progetto iniziale, infatti, un semplice tetto, sostituì un più elaborato cornicione.

Di probabile progetto di Raffaello, fu realizzato alla "maniera romana", così come Cosimo I desiderava che si costruisse in quel periodo.

La paternità a Raffaello fu suggerita sia dal fatto che il disegno pervenne a Firenze da Roma, che dalla somiglianza con Palazzo Pandolfini di Via S. Gallo, sicuramente progettato dall'artista. Altre attribuzioni riguardavano illustri architetti come Michelangelo e Palladio.

Il palazzo si presenta a due piani, con tre aperture per livello, decorate ai lati da coppie di semicolonne sulle cui basi è scolpito lo stemma della famiglia: lo "scalandrone", cioè la scala che veniva utilizzata durante gli assedi. Al piano terra, grosse bugne incorniciano le tre arcate, le due laterali sono cieche, mentre quella centrale introduce all'interno del palazzo.

L'androne, dalla volta decorata a finti lacunari nell'Ottocento, apre su un cortile interno da cui una scala conduce ai piani superiori, riadattamento di edifici preesistenti ed accorpati tra loro. 

La sobrietà delle linee e l'armonia delle proporzioni conferiscono al palazzo una raffinata eleganza architettonica. La nobile facciata in pietra forte fu abilmente impreziosita dal busto del granduca Francesco I negli anni del suo governo, in segno di amicizia e devozione, e scolpito da Giovanni Bandini.

L'originaria balaustrata, andata perduta, fu sostituita ad inizio Ottocento dalla lineare ringhiera che ne delimita i balconi.

Palazzo Uguccioni è uno fra i più rilevanti palazzi che fanno da elegante cornice a piazza della Signoria, suggestivo scenario dei più importanti monumenti della città che, ancora oggi, rappresenta il cuore politico di Firenze.