La piazza del Duomo è il centro artistico e turistico più importante di Pisa. Annoverata fra i Patrimoni dell'Umanità dall'UNESCO dal 1987, vi si possono ammirare i quattro monumenti che formano il centro della vita religiosa cittadina, detti miracoli (così nominati da Gabriele D'Annunzio nell'espressione "Prato dei Miracoli", contenuta nel romanzo Forse che sì forse che no, del 1910) per la loro bellezza e originalità: la Cattedrale, il Battistero, il Campo Santo e il Campanile. Da ciò deriva il nome popolare di Piazza dei Miracoli, diffusosi poi nel dopoguerra e ancora dopo nell'era del turismo di massa.
Topografia A differenza di altre città, il Duomo non sorge nel mezzo del centro storico, ma in una zona decentrata, più precisamente l'angolo nord-ovest. Tale scelta deriva sia dall'espansione della vecchia città altomedioevale, molto più piccola e quindi come segno di potere, sia perché vicino all'arcivescovado e costruito sopra una precedente chiesa sempre intitolata a Santa Maria. Il mantenimento, insieme a quello del complesso monumentale, è affidato fin dai tempi della sua costruzione all'Opera della Primaziale Pisana.
I monumenti della piazza secondo alcuni sono disposti secondo lo schema della Bilancia zodiacale di cui la Torre è il fulcro. La piazza è pedonalizzata ed è ricoperta da un grande prato. Assunse l'aspetto definitivo solo nel XIX secolo, soprattutto ad opera dell'architetto Alessandro Gherardesca, che demolì alcune costruzioni preesistenti, innalzò la nuova residenza capitolare (abbattuta nel 1863) e si interessò al restauro dei celebri monumenti.
Storia Le edificazioni nella piazza non nascono nel medioevo. Sappiamo infatti che fu utilizzata già dal periodo etrusco e sicuramente in quello romano. Infatti l'Ozzeri scorreva a ridosso della parte nord, mentre ad est si trovava un porto fluviale. L'intera area era un declivio verso, appunto, l'area portuale. Di epoca romana sono state ritrovate le fondamenta e parti di mosaico pavimentale di due domus nell'area tra la Cattedrale e il Campo Santo. Successivamente la piazza si trasforma dall'uso civile a quello sacro, probabilmente con la caduta dell'Impero romano d'Occidente e la contrazione della civitas. È forse in questo periodo che il terreno viene approssimativamente appianato. Al periodo longobardo risalgono numerose sepolture su tutto il piazzale.
In epoca altomedioevale fu edificata una chiesa, intorno al X secolo, che si suppone fosse intitolata a Santa Maria. Tale chiesa era dotata di un battistero a sé stante. Recenti scavi archeologici hanno mostrato come tale chiesa effettivamente sia esistita, ma mai completata. Un edificio di forma ottagonale le cui fondamenta si conservano all'interno del chiostro del Campo Santo, che era ritenuto essere il battistero di questa prima cattedrale è stato invece fatto risalire al XIV secolo e quindi facente parte del Campo Santo stesso in una delle sue differenti fasi di costruzione.
La piazza per come la conosciamo inizia ad avere forma nel 1063 (1064 secondo il calendario in stile pisano vigente all'epoca) quando viene fondato il nuovo duomo della città intitolato a Santa Maria Maggiore. Tale opera fu finanziata grazie all'impresa militare pisana in Sicilia, ai danni dei musulmani, guidata da Giovanni Orlandi appartenente alla famiglia Orlandi. All'epoca la zona rimaneva al di fuori delle mura per le quali era previsto un ampliamento realizzato poi nel 1156 dal console Cocco Griffi. Tre anni prima delle mura inizia anche la costruzione del nuovo Battistero, stavolta posto di fronte alla chiesa e con un diametro pari alla larghezza della facciata del duomo. La porta d'accesso delle mura è la Porta del Leone, che si configura come uno dei principali punti d'accesso alla città.
Tale porta è aperta nell'angolo nord ovest della piazza in una piccola area maggiormente fortificata e protetta da tre torri: Santa Maria, del Leone e di Catallo. Nel 1173 si inizia la costruzione del campanile. Verso la fine di questo secolo si inizia anche la costruzione della residenza dei canonici a sud del campanile, chiudendo così la piazza sul lato est. La piazza viene poi delimitata a sud dall'edificio dello Spedale Nuovo di Santo Spirito (occupato adesso dal museo delle sinopie) nel 1257 e a nord, a ridosso delle mura, dal Campo Santo (1277).
La disposizione dei tre principali edifici, le loro relazioni spaziali, la particolare configurazione e volumetria del Battistero sono oggetto di studio interdisciplinare, fra architettura, geometria, teologia.
Il volto della piazza cambia profondamente durante il dominio mediceo della città: la Porta del Leone viene chiusa per sempre e l'area davanti a tale accesso viene concessa alla comunità ebraica per il loro cimitero; viene aperta una nuova porta chiamata, per l'appunto, Porta Nuova sul lato ovest della piazza lungo la strada davanti all'ospedale. Quest'ultimo viene totalmente modificato in stile fiorentino, perdendo ogni connotazione gotica originale.
Durante tutto il periodo mediceo e lorenese furono edificati diversi edifici negli spazi liberi: venne costruito un altro edificio dei canonici a nord del campanile e quello a sud venne ampliato con la chiesa di San Ranierino e la casa dei Battezieri; il campanile stesso fu circondato da un muretto di collegamento tra i due edifici vicini; a ovest del Battistero vi era la casa dell'ortolano e il recinto del suo orto; sempre ad ovest, adiacente alle mura, c'era la Dogana, essa pure con il suo piccolo orto; a nord, tra il Campo Santo e la porta del Leone vi era la casa del becchino. Altri piccoli edifici sorgevano poi nell'area a sud della Cattedrale.
Dopo l'intervento di Alessandro Gherardesca, che contribuì alla formazione della piazza per come si presenta oggi, alla fine del XIX secolo si decise un ripristino alle presunte condizioni originali: pian piano vennero abbattuti tutti gli edifici sorti durante il dominio mediceo-lorenese dando così respiro alla piazza. Le ultime modifiche che vi sono state apportate si hanno solo all'inizio del XX secolo durante l'epoca fascista con il monumento alla Lupa di Roma nel pratino a nord del campanile, i diciassette cipressi piantati lungo l'estremità est della piazza in memoria di altrettanti militanti fascisti deceduti e l'apertura di due portelli ai fianchi di Porta Nuova. La colonna che sorregge la lupa proveniva dalla vicina cisterna demolita nel secolo precedente.
Fra il 1912 e il 1952 la piazza fu interessata dalla presenza dei binari e di una fermata dedicata della rete tranviaria di Pisa.
Nel 2007 fu affidato, in conclusione ad una gara internazionale svoltasi in due fasi, a David Chipperfield il più importante progetto dei 19 contenuti all'interno del PIUSS, riguardante l'area adiacente dell'ospedale Santa Chiara. La realizzazione era prevista entro il 2015 ma a causa dei ritardi del trasferimento di tutte le funzioni dell'ospedale presente verso quello di Cisanello al 2018 non è ancora iniziato alcun lavoro.
Monumenti La disposizione dei monumenti, sebbene edificati in diverse epoche, non è casuale: essi fanno parte di uno stesso progetto che includeva fin dall'inizio la chiesa, il battistero e il campanile secondo uno schema ben preciso. Quale esso fosse è ancora oggetto di studi: alcuni ci ritrovano costellazioni (la Bilancia), altri invece riferimenti alla latitudine e longitudine. Diversamente invece Campo Santo e Spedale di Santo Spirito che furono costruiti come "cornice" alla piazza per assolvere ad alcuni obblighi.
Duomo
Il cuore del complesso è la Primaziale. Fondata nel 1063 e dedicata a Santa Maria Assunta, ma inizialmente nota come Santa Maria Maggiore, è una chiesa a cinque navate col transetto a tre navate: architettonicamente è composta da tre basiliche (corpo centrale e i due transetti). Non è consacrata come basilica (l'unica basilica di Pisa è San Piero a Grado). Essa è anche il Duomo di Pisa, essendone la chiesa principale e sede arcivescovile, quindi una Cattedrale. Nel caso particolare di Pisa, essendo stato conferito il titolo di Primate di Corsica e Sardegna all'arcivescovo Daiberto da Papa Urbano II nel 1092, il Duomo di Pisa è una Primaziale. Tale onorificenza rimane oggi soltanto formale.
Cominciata nel 1063 dall'architetto Buscheto, ha dato origine al distintivo stile Romanico pisano. La ricchissima decorazione comprende marmi multicolori, mosaici (importantissimo quello del catino absidale, eseguito da varie maestranze fra cui Cimabue) e numerosi oggetti di bronzo provenienti dal bottino di guerra, fra cui il Grifone utilizzato come acroterio est del tetto. Gli archi a profilo acuto fanno riferimento ad influenze musulmane e del meridione d'Italia, soprattutto la seconda Abbazia di Montecassino.
Le porte sulla facciata in bronzo massiccio furono fuse da vari artisti riconducibili alla scuola di Fra Domenico Portigiani nel XVII secolo. Esse vengono a sostituire le originali porte distrutte dall'incendio che devastò gran parte dell'interno della chiesa nel 1595. L'unica porta originale salvatasi è la cosiddetta Porta di San Ranieri, situata di fronte al campanile: essa venne fusa intorno al 1180 da Bonanno Pisano.
L'interno è rivestito di marmi bianchi e neri, ha un soffitto a cassettoni dorati e alcuni affreschi. Fu ampiamente ridecorato dopo l'incendio del 1595, che distrusse la maggior parte delle opere medievali; furono aggiunti allora gli altari laterali e i grandi dipinti lungo le pareti delle navate laterali.
L'impressionante mosaico absidale del 1302, del Cristo in Maestà, affiancato dalla Vergine e da San Giovanni Evangelista, generalmente attribuito a Cimabue (ma che fu autore solo del San Giovanni), sopravvisse comunque all'incendio. La cupola in legno strutturale, all'intersezione della navata e del transetto, dall'inusitato profilo ellittico, fu decorata da Riminaldi con lAssunzione della Vergine. La leggenda vuole che Galileo abbia formulato la sua teoria sull'isocronismo del pendolo guardando l'oscillazione del lampadario per incenso che scendeva dal soffitto della navata. Il lampadario presente tutt'oggi, noto come Lampada di Galileo, non è quello che vide all'epoca lo scienziato, ma risale a qualche anno dopo. L'originale lampada, molto più piccola e semplice (e che quindi poteva oscillare col vento), è oggi presente nel Campo Santo all'interno della cappella Aulla. Le impressionanti colonne granitiche in stile corinzio fra la navata e l'abside provengono dalla moschea di Palermo, bottino della battaglia nella Cala dai Pisani nel 1063.
Il pergamo, capolavoro di Giovanni Pisano (1302-1310), sopravvissuto all'incendio, fu però smontato durante i lavori di restauro e non fu rimontato fino al 1926. Mostra nove scene del Nuovo Testamento, in formelle convesse, e si articola con grande libertà nello spazio, costituendo un progresso formale notevolissimo rispetto ai pergami di Siena e del Battistero di Pisa, opera di Nicola Pisano, padre di Giovanni. Non essendoci documentazione di come fosse il pergamo prima dello smantellamento, esso è stato ricostruito in una posizione diversa da quella originaria e, sicuramente, con le parti non nello stesso ordine e orientamento di come era stato pensato. È assai probabile che la sua posizione originaria fosse vicino all'altare maggiore, addossato al coro, anch'esso sparito durante le ristrutturazioni. Quest'ultimo si trovava nella zona sotto alla cupola e il cui pavimento, in mosaico cosmatesco si è conservato ai nostri giorni. Tale coro doveva assomigliare a quello della Basilica di San Clemente a Roma. Altri frammenti di pavimentazione cosmatesca si trovano sotto i marmi seicenteschi, nel particolare nella cappella della Madonna di Sotto gli Organi.