La cathédrale de Florence (en italien : Duomo di Firenze) ou cathédrale Sainte-Marie-de-la-Fleur (Cattedrale Santa Maria del Fiore), baptisée ainsi en rapport au lys de Florence, est la cathédrale du XIII^e siècle de l'archidiocèse de Florence à Florence en Toscane (Italie). Située piazza del Duomo dans le centre historique de Florence, elle est accolée au campanile de Giotto et fait face à la porte du Paradis du baptistère Saint-Jean et à la Loggia del Bigallo.

Santa Maria del Fiore (Sainte Marie de la Fleur) est l'une des plus vastes églises d'Europe : elle mesure 153 mètres de long et la coupole 41,98 mètres de diamètre intérieur. De plan basilical, elle comporte une nef à trois vaisseaux, un chevet à trois chapelles rayonnantes.

La cathédrale possède le plus grand dôme en appareil maçonné jamais construit (avec 45,5 mètres de diamètre extérieur), dû à l'architecte Filippo Brunelleschi en 1436, qui marque le début de l'architecture de la Renaissance. On peut voir sur la coupole, à l'intérieur de ce dôme, une des plus grandes fresques narratives : 3 600 m² de fresques, exécutées par Giorgio Vasari et Federico Zuccari.

Elle est classée au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 1982.

La construction, commencée sur les anciennes fondations de l'église Santa Reparata, en 1296 par Arnolfo di Cambio, a été continuée par Giotto di Bondone de 1334 jusqu'à sa mort en 1337. Giotto n'entamera que la construction du campanile de Giotto et ce sont Francesco Talenti et Giovanni di Lapo Ghini qui continueront la construction en 1357.

En 1412, elle est rebaptisée Santa Maria del Fiore. L'église est consacrée le 25 mars 1436, à la fin des travaux de la coupole de Brunelleschi, par le pape Eugène IV.

À ce jour, elle est la cathédrale (ou dôme) de l'archidiocèse de Florence.