Au XIeme siècle, Pise fut un port d'Italie très actif rivalisant avec Gênes et Venise.

C'est à cette époque que la puissance de Pise est alors telle que les souverains d'Europe font appel à elle. Pise participe à la première croisade en fournissant plus de 120 navires, chiffre gigantesque pour l'époque

Au XIIIeme siècle, le commerce maritime décroît au profit de Venise et Gênes. Se développe néanmoins une industrie textile, mais elle ne parviendra pas à concurrencer celle de Florence. Cette phase de déclin économique marque également un déclin politique et culturel.

Le célèbre astronome et physicien Galilée (1564-1642) utilisa le Dôme de sa ville natale pour déterminer les lois du mouvement oscillatoire du pendule. Il se servit de la Tour penchée pour étudier les lois de la chute des corps et de l'accélération de la pesanteur.