In posizione piuttosto decentrata rispetto al centro storico di Pisa si apre la Piazza del Duomo, meglio conosciuta come Campo dei Miracoli per la sua vastità e per l'irripetibile effetto scenografico reso dall'insieme dei monumenti che vi sorgono. Il Duomo con la sua Torre campanaria da sempre pendente, il Battistero, il Camposanto: tutti caratterizzati dal candore del marmo proveniente dalle vicine cave di Carrara che contribuisce alla sensazione di suprema armonia fra gli edifici. Eppure ciascuno di essi reca le tracce degli stili e delle culture più disparate, le stesse con cui i navigatori pisani erano venuti in contatto sulle rotte nel Mediterraneo e soprattutto verso l'oriente. A cominciare dalla maestosa e smisurata Cattedrale, iniziata nel 1063, in cui l'architetto Buscheto riuscì a coniugare elementi di derivazione romana, araba e lombarda. Sulla facciata di stile romanico si aprono ben quattro ordini di gallerie sovrapposte: il gioco di luci e ombre scaturisce dal ritmo serrato delle colonnine e delle arcatelle che si staccano dalla parete. La grande cupola ovoidale non nasconde certo l'influsso saraceno. Si entra nel Duomo, passando per la Porta di San Ranieri, capolavoro di metallurgia fuso attorno al 1180, con le sue 24 formelle raffiguranti Storie del Nuovo Testamento. L'interno impressiona per l'immensità delle cinque navate che si intersecano con le tre navate del transetto, per le imponenti colonne doriche che chiudono l'abside (provenienti dalla moschea di Palermo) per il mosaico del Cristo in Maestà nel catino absidale, completato da Cimabue, e per uno dei massimi capolavori della scultura gotica: il pulpito finemente cesellato da Giovanni Pisano. Nel Duomo dell'Assunta si ammirano tuttora opere di maestri come Giambologna, Andrea del Sarto, Domenico Beccafumi, Tino da Camaiano. Altre sono state trasferite nel Museo dell'Opera adiacente alla piazza. La spettacolare Torre pendente di 56 metri che sorge isolata dal Duomo, affacciata sull'antico tracciato della Via Emilia, fu costruita invece a partire dal 1173 ma fu terminata solo verso la fine del Trecento, per via dei noti cedimenti del terreno che, però, non portarono mai all'abbandono del progetto originario (opera di Giovanni Pisano o, secondo alcuni, di Gherardo di Gherardo). Le gallerie di archetti ne avvolgono l'intera superficie, mentre una scala a spirale di 294 gradini raggiunge la cella campanaria. Gli stessi temi decorativi ricorrono nell'esterno del Battistero, disegnato in pianta circolare dal pisano Diotisalvi. Successivamente vi lavorarono anche Nicola e Giovanni Pisano. All'interno si ammirano un grande fonte battesimale di ispirazione bizantina e il pulpito gotico di Nicola Pisano. Alla sinistra del Duomo è adagiato il Camposanto, l'antico cimitero della città, chiuso dalla sua monumentale galleria rettangolare. Alle arcatelle cieche del prospetto corrisponde, sui lati interni, un quadriportico in cui si aprono eleganti arcate. Nel Salone degli Affreschi sono stati collocati i dipinti che un tempo ornavano l'intera superficie interna dell'edificio, realizzati da un nucleo di valenti artisti. I disegni preparatori sono invece raccolti nel Museo delle Sinopie, sul lato meridionale della piazza.