Das eindrucksvollste Monument der Piazza della Signoria und das Herzstück des Platzes ist der Brunnen Fonte di Piazza, der von Bartolomeo Ammanati zur Feier der Hochzeit von Francesco de' Medici, dem Sohn von Cosimo I., mit Prinzessin Johanna von Österreich im Jahr 1565 errichtet wurde. Da die Hochzeit den Aufstieg der Medici in die Riege der großen europäischen Herrscherhäuser bedeutete - Francesco sollte den Titel eines Großherzogs erhalten -, wurde der bereits begonnene Brunnen plötzlich zu einem weitaus größeren Projekt und musste in aller Eile fertiggestellt werden. So arbeiteten Ammanati und seine Assistenten fieberhaft daran, den größten Brunnen von Florenz zu schaffen, mit Neptun, der von vier Pferden und drei Tritonen umgeben ist. Vielleicht hatten sie es zu eilig, denn als er 1575 fertiggestellt war, hörte man die Florentiner johlen: "Ammanato, che bel marmo hai rovinato" - was für ein schöner Marmor, den du ruiniert hast, Ammanato! Diese schneeweiße Statue, die auch als "der weiße Riese" bekannt ist, erhebt sich auf der Piazza della Signoria und ist nicht zu übersehen, wenn man die Piazza betritt. Die unglaubliche Figur des Neptun, die aus weißem Carrara-Marmor gemeißelt wurde, steht auf einem zentralen Sockel in dem achteckigen Becken, das außerdem mit den Statuen von Skylla und Charybdis geschmückt ist. Der große Gott des Meeres soll Cosimo I. de' Medici ähneln; das Denkmal war in der Tat die x-te Darstellung der Größe der Familie Medici, d. h. eine Anspielung auf die Seeherrschaft der Stadt. An der Ecke des Beckens befinden sich einige Gruppen von Meeresgottheiten (Thetis, Doris, Oceanus und Nereus), die jeweils von einer Prozession bronzener Nymphen, Satyrn und Rehkitze begleitet werden, die von Giambologna geschaffen wurden und als Meisterwerke die anspruchsvolle Entwicklung des Manierismus in Florenz widerspiegeln.