1299년, 피렌체의 시민들은 피렌체의 위대함을 과시하기 위한 궁전을 짓기로 결정한다. 베키오 궁전의 건축은 피렌체 대성당과 산타 크로체 성당을 지은 건축가 아르놀포 캄비오에게 맡겨졌고, 곧 건축에 들어갔다. 베키오 궁은 우베르티 가문의 저택 터에 지어졌는데, 조반니 빌라니 (1276–1348)가 쓴, 누오바 크로니카에 따르면, '기벨린 파와 반란군들이 다시는 피렌체에 발붙이지 못하도록 하는 의도'로 지어졌다고 한다.[1]

베키오 궁전은 정육면체의 모습을 띠고 있는데, 거친 돌을 쌓아 만들었고, 고딕 형식의 창이 두 줄로 나있다. 15세기에 미켈로초 미켈로치는 궁전의 디자인에 십자가 부조를 추가적으로 새겨넣었고, 스팬드럴에 돌로 깎은 꽃을 붙여넣었다. 궁전의 위쪽에는 아치로 떠받힌 흉벽이 있는데, 아치 아래에는 피렌체 공화국을 창립한 9명의 선각자들이 새겨져 있다. 이 아치들 중 몇몇 개는 끓는 기름을 흘려보낼 수 있게 하여, 장식용 외에 전투용 기능도 할 수 있게 되어 있었다.

이 거대한 건물 위에는 거대한 시계탑이 94m의 높이를 자랑하며 올라가 있다. 기록에 의하면 아르놀포 캄비오가 고대의 탑을 원형으로 하여 이 탑을 설계하였으며, 이 것이 시계탑이 베키오 궁전의 정중앙에 서있지 않고 약간 측면 부분에 서있는 이유라고 한다. 이 시계탑에는 2개의 작은 방이 있는데, 1435년에 코시모 데 메디치를 구금했고, 1498년에 지롤라모 사보나롤라를 감금했던 곳이다. 시계탑에 박혀있는 거대한 시계는 1353년에 피렌체인 니콜로 베르나르도가 처음 제작했으며, 1667년에 독일 아우구스부르크 출신 게오르크 레더레가 만든 복제품으로 대체되었고 빈첸초 비비아니가 설치하였다. 현재 탑에는 3개의 종들이 있고, 가장 오래된 것은 13세기에 만들어졌다.

코시모 1세 데 메디치 공작 (미래의 대공)은 1540년 5월에 메디치의 위엄을 과시하고 피렌체에서 영향력을 드러내기 위해, 1540년 5월 라르가 거리에 있는 메디치 궁전에서 시뇨리아 궁전으로 거주지를 옮겼다.[2] 후에 코시모가 거주지를 피티 궁으로 옮겼을 때, 원래의 궁전을 이탈리아어로 '옛 궁전'을 뜻하는 베키오 궁전으로 명명하였다. 코시모는 조르조 바사리에게 우피치 궁전을 통해, 베키오 궁전에서 피티궁으로 향하는 베키오 다리 위에 있는 지상 통로인 바사리 통로 건설을 의뢰했다.

베키오 궁전은 이후 한동안 권력의 소용돌이에서 어느정도 벗어나 있었으나, 1865~71년에 피렌체가 통일 이탈리아 정부의 임시 수도가 되고, 정부 기관들이 이 곳에 입주하며 다시 한번 권력의 중심지가 되게 된다. 비록 현재 베키오 궁전의 대부분의 방들이 박물관으로 사용되기는 하지만, 여전히 시의회와 피렌체 시장 관저가 이 곳에 위치함에 따라 피렌체의 행정적 중심지 격인 역할을 수행하고 있다.