Il Palazzo Pubblico sorge sulla piazza del Campo. Tale funzione si riflette ancora oggi, come sede dell'amministrazione comunale, oltre che del Museo civico.

La facciata è composta di quattro ordini nel corpo centrale e tre ordini nelle due ali laterali. Nell'ordine inferiore si aprono una serie di arcate, alcune inquadrano i portali e le altre inquadrano grandi finestroni. In corrispondenza all'ingresso della torre troviamo una struttura a edicola. L'ampia facciata del palazzo riflette i vari periodi di costruzione: fino al primo ordine di trifore fu usata la pietra, poi il laterizio. Le finestre, nel tipico stile senese (di derivazione orientale, filtrato dall'esempio pisano), hanno tre archetti gotici affiancati appoggiati su colonnine, mentre al centro di ciascuna ghiera, tra gli archetti(chiamati beccatelli) vi sono delle caditoie, da cui venivano fatte cadere pietre in caso di tumulti.

Il corpo centrale è rialzato di un piano rispetto alle due ali laterali. Sulla sommità, retto da una cornice di archetti pensili a pieno centro, si presenta un coronamento merlato di tipo guelfo, cioè senza l'estremità a coda di rondine[3]. Le due cellette campanarie sommitali sono oggi vuote; quella di sinistra venne aggiunta nel settecento per bilanciare la simmetria[3].

Al centro della facciata un grande disco presenta il trigramma di Cristo (1425, dipinto da Battista di Niccolò), ideato da san Bernardino da Siena, mentre più sotto è presente lo stemma dei Medici, installato dopo il dominio della signoria fiorentina (dal 1560)[3].

Accanto allo stemma, tra le trifore, si trovano altri due stemmi marmorei: uno è quello cittadino, l'altro è il leone del Popolo[3]. I fori che costellano la facciata sono buche pontaie, usate dai costruttori medievali per alloggiare le travi in legno delle impalcature necessarie al cantiere.